DE10027192B4

DE10027192B4 - Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz

Info

Publication number: DE10027192B4
Application number: DE10027192A
Authority: DE
Inventors: Koichi Tomioka Miyaguchi; Yasumasa Tomioka Kanameda; Joerg Tomioka Heckel; Masami Tomioka Okano; Sadao Higashimatsuyama Ikeya
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2020-06-01
Also published as: JP2000344046A; US6353784B1; DE10027192A1

Abstract

Eine Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz hat zusätzlich zu einem Innensensor, der in einem Innenraum eines Fahrzeuges bereitgestellt ist, wenigstens einen Frontsensor, der in einem Frontbereich des Fahrzeuges vorgesehen ist. Der Frontsensor registriert eine Beschleunigung des Fahrzeuges und gibt ein dafür repräsentatives Sensorausgangssignal an eine Steuereinheit aus. Wenn das Sensorausgangssignal des Frontsensors ein durch eine Kollision des Fahrzeuges hervorgerufenes Sensorausgangssignal ist, so ermittelt die Steuereinheit auf Grundlage von Sensorausgangssignalen des Frontsensors zu zwei verschiedenen Zeitpunkten eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors und erhöht einen integrierten Wert eines Beschleunigungssignals des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe. Wenn dann der integrierte Wert des Innensensors einen Schwellwert überschreitet, so wird die Vorrichtung zum Insassenschutz ausgelöst.

Description

Titel der Erfindung
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zum Insassenschutz bei einem Fahrzeug, wie zum Beispiel eines Airbags oder eines Sitzgurtstraffers.

Eine gewöhnliche Steuervorrichtung zur Steuerung einer Vorrichtung zum Insassenschutz von, wie sie zum Beispiel in der offengelegten japanischen Patentschrift Nr. 8-83414 beschrieben wird, weist in einer Bodenröhre eines Fahrzeuginnenraumes einen Beschleunigungssensor auf. Der Beschleunigungssensor registriert eine Beschleunigung, die über die Karosserie auf die Bodenröhre wirkt, und gibt an die Steuervorrichtung ein analoges Signal aus, das repräsentativ für diese Beschleunigung ist. Die Steuervorrichtung integriert das Beschleunigungssignal vom Beschleunigungssensor, stellt auf Grundlage eines Vergleichs zwischen einem integrierten Wert des Beschleunigungssignals und einem vorbestimmten Schwellwert für das Auftreten einer Kollision das Auftreten einer Kollision fest, die das Betätigen einer Vorrichtung zum Insassenschutz notwendig macht, und löst die Vorrichtung zum Insassenschutz, wie zum Beispiel einen Airbag, aus.

Unter Umständen kann bei einer Kollision der Aufprall durch ein Zusammendrücken des von der Kollision betroffenen Fahrzeugteils, zum Beispiel einer Knautschzone, absorbiert werden, so dass angenommen werden muss, dass die Aufprallbeschleunigung nur abgeschwächt auf die Bodenröhre übertragen wird. Da in einem solchen Fall die durch den in der Bodenröhre vorgesehenen Beschleunigungssensor registrierte Beschleunigung gering ist, besteht – obwohl nicht zu befürchten ist, dass Schwierigkeiten mit dem Insassenschutz zum Zeitpunkt der Kollision auftreten – die Gefahr, dass eine Verzögerung bei der Auslösung der Vorrichtung zum Insassenschutz auftritt. Insbesondere besteht bei einem Zusammenstoß, bei dem zum Beispiel das Fahrzeug abhebt oder bei einem Schrägaufprall, eine Tendenz dazu, dass die auf die Bodenröhre übertragene Beschleunigung abgeschwächt wird. In Anbetracht dessen ist vom Standpunkt der Verbesserung einer Steuerung der Vorrichtung zum Insassenschutz eine zuverlässige Steuerung der Vorrichtung zum Insassenschutz erwünscht, die unabhängig davon ist, ob die Kollisionsbeschleunigung, die auf den im Innenraum des Fahrzeugs vorgesehenen Beschleunigungssensor übertragen wird, abgeschwächt wird.

Die Offenlegungsschrift DE 100 08 237 A1 offenbart eine Steuereinrichtung eines Insassen-Schutzgerätes, die einen in einem Innenraum eines Fahrzeuges angeordneten Innenraum-Beschleunigungssensor aufweist, zum Detektieren einer Beschleunigung des Fahrzeugs und zur Ausgabe eines entsprechenden Beschleunigungssignals, wobei vorgesehen sind: ein erster und ein zweiter vorderer Beschleunigungssensor und eine Steuereinheit, wobei die Steuereinheit eine erste und eine zweite Zusammenstoßzeit erkennt und einen vorbestimmten Additionswert zu dem integrierten Wert des Beschleunigungssignal des Innenraum-Beschleunigungssensors addiert, wenn eine Zeitdifferenz zwischen der ersten Zusammenstoßzeit und der zweiten Zusammenstoßzeit kleiner ist als ein vorbestimmter Zeitwert.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bereitzustellen.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Steuervorrichtung bereitzustellen, die die Vorrichtung zum Insassenschutz zuverlässig steuert, unabhängig davon, ob eine Aufprallbeschleunigung, die auf einen Beschleunigungssensor im Fahrzeuginnenraum übertragen wird, abgeschwächt wird.

Die oben beschriebene und weitere Aufgaben werden durch eine Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz gelöst, die einen Innenraum-Beschleunigungssensor (nachfolgend als "Innensensor" bezeichnet) aufweist, der in einem Innenraum eines Fahrzeuges vorgesehen ist, zum Nachweis einer Beschleunigung des Fahrzeuges und zur Ausgabe eines dafür repräsentativen Beschleunigungssignals, umfassend: wenigstens einen Frontbereich-Beschleunigungssensor (nachfolgend als "Frontsensor" bezeichnet), der in einem Frontbereich des Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu registrieren und um ein dafür repräsentatives Ausgangssignal auszugeben; und eins Steuereinheit, die mit diesem Innensensor und diesem Frontsensor verbunden ist, zum Empfangen des Beschleunigungssignals des Innensensors und des Ausgangssignals des Frontsensors, und um die Vorrichtung zum Insassenschutz zu betätigen, wenn ein integrierter Wert des Beschleunigungssignals des Innensensors einen festgesetzten Schwellwert überschreitet, wobei die Steuereinheit eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors auf Grundlage von Sensorausgangssignalen des Frontsensors zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nachweist, wenn das Sensorausgangssignal des Frontsensors ein Sensorausgangssignal als Folge eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs ist, und den integrierten Wert des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors erhöht.

Wenn gemäß einer solchen Anordnung das Ausgangssignal des Frontsensors durch eine Kollision verursacht wurde, so wird die veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors auf Grundlage von Sensorausgangssignalen des Frontsensors zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nachgewiesen. Danach wird der integrierte Wert des Beschleunigungssignals des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors erhöht. Da der Frontsensor im Frontbereich des Fahrzeuges vorgesehen ist, bemerkt der Frontsensor die Aufprallbeschleunigung frühzeitig und gibt ein Nachweissignal an die Steuereinheit aus, selbst wenn die auf den Innensensor übertragene Aufprallbeschleunigung abgeschwächt wird. Da der integrierte Wert des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors erhöht wird, kann die Steuereinheit die Vorrichtung zum Insassenschutz zuverlässig auslösen, ohne dass die Entscheidung, dass ein Zusammenstoß aufgetreten ist, mit einer Verzögerung getroffen wird.

Die oben aufgeführten und andere Aufgaben werden ebenso durch eine Steuereinheit zum Insassenschutz gelöst, die einen Innensensor aufweist, der in einem Innenraum eines Fahrzeuges vorgesehen ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges festzustellen, und um ein dafür repräsentatives Beschleunigungssignal auszugeben, umfassend: wenigstens einen Frontsensor, der in einem Frontbereich des Fahrzeuges vorgesehen ist, um die Beschleunigung des Fahrzeuges nachzuweisen und um ein dafür charakteristisches Sensorausgangssignal auszugeben; und eine Steuereinheit, die mit diesem Innensensor und diesem Frontsensor verbunden ist, um dieses Beschleunigungssignal des Innensensors und das Sensorausgangssignal des Frontsensors zu empfangen, und um die Vorrichtung zum Insassenschutz auszulösen, wenn ein integrierter Wert des Beschleunigungssignals dieses Innensensors einen Schwellwert überschreitet, wobei die Steuereinheit eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors auf Grundlage von Sensorausgangssignalen des Frontsensors zu zwei verschiedenen Zeitpunkten nachweist, wenn das Sensorausgangssignal des Frontsensors ein Sensorausgangssignal als Folge eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs ist, und setzt den Schwellwert in Richtung des integrierten Werts des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors herab.

Gemäß einer solchen Anordnung wird der Schwellwert in Richtung des integrierten Werts des Beschleunigungssignals des Innensensors auf Grundlage der veränderlichen Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors herabgesetzt. Dadurch überschreitet der integrierte Wert des Innensensors den Schwellwert, ohne dass eine Verzögerung verursacht wird, und die Vorrichtung zum Insassenschutz wird zuverlässig ausgelöst.

Weitere Möglichkeiten der Anwendbarkeit der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende ausführliche Beschreibung offensichtlich. Jedoch sollte beachtet werden, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung wiedergeben, nur der Veranschaulichung dienen, und dass sich der Schutzbereich auch auf verschiedene Änderungen und Modifizierungen erstreckt, die auf Grundlage der Beschreibung der Erfindung für Fachleute naheliegend sind.

Kurzbeschreibung der Figuren
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und damit einhergehenden Vorteile der vorliegenden Erfindung können richtig eingeschätzt werden, wenn mit Hilfe der folgenden Beschreibung und einhergehenden Abbildungen ein besseres Verständnis erreicht wird:
1 ist ein Blockdiagramm, das eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel von ersten und zweiten Frontsensoren und von ersten und zweiten Signaleingangsschaltungen von 1 zeigt;
3 ist ein veranschaulichendes Diagramm zur Erklärung eines Nachweises einer veränderlichen Größe in der ersten Ausführungsform von 1;
4, 5, 6 und 7 sind Flussdiagramme für den Mikrocomputer von 1;
8 ist ein Flussdiagramm für den Mikrocomputer von 1 und zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und stellt zusammen mit 4, 5, und 6 die Flussdiagramme des Mikrocomputers dar;
9 ist ein Flussdiagramm für den Mikrocomputer von 1 und zeigt eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und stellt zusammen mit 4, 5, und 6 die Flussdiagramme des Mikrocomputers dar;
10 ist ein Flussdiagramm für den Mikrocomputer von 1 und zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und stellt zusammen mit 4, 5, und 6 die Flussdiagramme des Mikrocomputers dar;
11 ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel von ersten und zweiten Frontsensoren in 1 zeigt;
12 und 13 sind Flussdiagramme für den Mikrocomputer von 1 und zeigen eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und stellen zusammen mit 6 und 7 die Flussdiagramme des Mikrocomputers dar;
14, 15, und 16 sind Flussdiagramme für den Mikrocomputer von 1 und zeigen eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
17, 18, 19 und 20 sind Flussdiagramme für den Mikrocomputer von 1 und zeigen eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
21 ist ein Flussdiagramm für den Mikrocomputer von 1 und zeigt eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und stellt zusammen mit 17, 18, und 19 die Flussdiagramme des Mikrocomputers dar;
22, 23 und 24 sind Flussdiagramme für den Mikrocomputer von 1 und zeigen eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
In 1 wird mit dem Bezugszeichen 1 eine Steuereinheit bezeichnet. Die Steuereinheit 1 umfasst einen Mikrocomputer 2, erste und zweite Signaleingangsschaltungen 3 und 4, und eine Auslöseschaltung 5. Der Mikrocomputer 2 empfängt Sensorsignale von ersten und zweiten Frontbereichs-Beschleunigungssensoren (im folgenden Frontsensoren genannt) 6 und 7 über die ersten und zweiten Signaleingangsschaltungen 3 und 4, empfängt ein Sensorsignal von einem Innenraum-Beschleunigungssensor (im folgenden Innensensor genannt) 8, und gibt ein Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 auf Grundlage der Sensorsignale der Beschleunigungssensoren 6–8 aus. Nach dem Empfang des Kollisionsnachweissignals gibt die Auslöseschaltung 5 ein Auslösesignal an eine Vorrichtung zum Insassenschutz 9 aus, und dadurch wird die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 ausgelöst. Im konkreten Fall ist die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 ein Airbag oder ein Sitzgurtstraffer. Die Steuereinheit 1 ist in einer Bodenröhre im Fahrzeuginnenraum vorgesehen.
Die ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 sind in einem Frontbereich des Fahrzeuges vorgesehen, zum Beispiel an den linken und rechten Enden einer Kühlerhalterung, so dass die ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 eine Aufprallbeschleunigung im Falle eines Zusammenstoßes frühzeitig feststellen können, wie zum Beispiel bei einer Kollision, bei der das Fahrzeug abhebt und bei einem Schrägaufprall. Daher wird zum Beispiel der erste Frontsensor 6 nahe des linken Kotflügels des Vorderbereichs des Fahrzeuges angebracht, und der zweite Frontsensor 7 in der Nähe eines rechten Kotflügels des Vorderbereichs des Fahrzeugs angebracht. Da die Funktionsweise der ersten und zweiten Frontsensoren eine Temperaturkompensation aufweisen, die unten beschrieben wird, können die Frontsensoren angebracht werden, ohne dass in Betracht gezogen werden muß, ob sie Wärme von einem Motor empfangen. Die Konfiguration der Schaltung der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 ist in 2 gezeigt.
2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 und der Signaleingangsschaltungen 3 und 4 der Steuereinheit 1 von 1 zeigt.
Der erste (zweite) Frontsensor 6 (7) umfasst ein piezoelektrisches Element 10, um eine Beschleunigung nachzuweisen, eine Verstärkungsschaltung, die erste und zweite nicht-invertierende Verstärkungsschaltungen 11 und 12 und eine Differenzverstärkungsschaltung 13 aufweist, eine Vorspann-Widerstandsschaltung 14, einen Kondensator 15, ein Element zur Temperaturkompensation 16, das als temperaturkompensierende Vorrichtung wirkt, und einen Schaltkreis 17 zur Bereitstellung einer Referenzspannung.
Die erste nicht-invertierende Verstärkungsschaltung 11 der Verstärkungsschaltung hat einen Operationsverstärker 18 vom Typ eines bipolaren Transistors und einen Widerstand 20, der zwischen dem negativen Eingang und dem Ausgang des Verstärkers 18 eingebaut ist. Die zweite nicht-invertierende Verstärkungsschaltung 12 der Verstärkungsschaltung hat einen Operationsverstärker 19 vom Typ eines bipolaren Transistors und einen Widerstand 21, der zwischen einem negativen Eingang und einem Ausgang des Verstärkers 19 eingebaut ist. Die Verstärker 18 und 19 werden über die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren mit einer Betriebsspannung versorgt. Wie unten beschrieben wird, liefert die Steuereinheit 1 eine vorbestimmte konstante Spannung an die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren mit Hilfe der Signaleingangsschaltung 3 (4). Ein positiver Eingang des Operationsverstärkers 18 der ersten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 11 ist mit einem Ende des piezoelektrischen Elements 10 verbunden, und ein positiver Eingang des Operationsverstärkers 19 der zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 12 ist mit dem anderen Ende des piezoelektrischen Elements 10 verbunden. Dadurch werden die Ausgangsspannungen an beiden Enden des piezoelektrischen Elements 10 nicht-invertierend verstärkt und durch die erste bzw. zweite nicht-invertierende Verstärkungsschaltung 11 und 12 zu niedrigen Impedanzen konvertiert. Da die Ausgangsspannungen des piezoelektrischen Elements 10 dadurch abgesenkt wird, dass ein Kondensator 15 wie weiter unten beschrieben parallel zum piezoelektrischen Element 10 geschaltet wird, werden die Wider stände 20 und 21 der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 auf einen relativ hohen Wert gesetzt, so dass die Abnahme der Ausgangsspannungen des piezoelektrischen Elements 10 durch die Verstärkung der Operationsverstärker 18 und 19 wettgemacht werden kann.
Die Differenzverstärkungsschaltung 13 der Verstärkungsschaltung hat einen Operationsverstärker 23, der vom Typ eines bipolaren Transistors ist. Eine Versorgungsspannung des Verstärkers 23 wird durch die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren bereitgestellt. Ein negativer Eingang des Verstärkers 23 ist über einen Widerstand 24 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 18 der ersten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 11 verbunden, und ebenso mit einem Ausgang des Verstärkers 23 über einen Widerstand 25 verbunden. Ein positiver Eingang des Verstärkers 23 ist über einen Widerstand 26 mit dem Ausgang des Operationsverstärkers 19 der zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 12 verbunden und erhält ebenso ein Referenzpotential von der Referenzspannungsschaltung 17 über einen Widerstand 27. Die Differenzverstärkungsschaltung 13 verstärkt die Differenz der Ausgangssignale der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12, und gibt ein Beschleunigungssignal als Sensorausgangssignal aus. Wie unten beschrieben wird, wird die Referenzspannung, die durch die Referenzspannungsschaltung 17 an die Differenzverstärkungsschaltung 13 angelegt wird, über einen Pufferverstärker 29 ausgegeben, um so eine Anpassung an die Ausgangsimpedanzen der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 zu erreichen. Folglich wird das Verhältnis der Gleichtaktunterdrückung (common mode rejection ratio) der Differenzverstärkungsschaltung 13 groß. Dadurch wird ein Einfluss einer Offset-Spannung aufgrund einer Zunahme der Verstärkung der nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 durch die Differenzverstärkungsschaltung 13 unterdrückt.
Die Vorspann-Widerstandsschaltung 14 hat einen Vorspann-Widerstand 28, der zwischen dem positiven Eingang des Verstärkers 18 der ersten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 11 und dem Referenzpotential der Referenzspannungsschaltung 17 eingebaut ist, und einen Vorspann-Widerstand 29, der zwischen dem positiven Eingang des Verstärkers 19 der zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 12 und dem Referenzpotential der Referenzspannungsleitung 17 eingebaut ist. Der Kondensator 15 ist parallel zum piezoelektrischen Element 10 geschaltet, so dass die sich zusammen mit dem piezoelektrischen Element 10 ergebende Kapazität zunimmt. Dadurch wird eine untere Abschneidefrequenz herabgesenkt, ohne dass die Widerstandswerte der Vorspann-Widerstände 28 und 29 angehoben werden, und somit können Geschwindigkeitsänderungen aufgrund von Kollisionen leichter registriert werden. Von diesem Gesichtspunkt aus ist es wünschenswert, eine Frequenz sogar unterhalb von zum Beispiel 10 Hz zu erreichen. Wenn die Vorspann-Widerstände 28 und 29 auf hohe Widerstandswerte von zum Beispiel um die 100 MΩ gesetzt werden, um die untere Abschneidefrequenz herabzusenken, so ist es nicht möglich, solche Widerstände unter einer normalen Atmosphäre zu verwenden. Ebenso kann, wenn die Vorspann-Widerstände 28 und 29 auf die oben genannten hohen Widerstandswerte gesetzt werden, unter dem Einfluss eines Vorspann-Stroms eine Gleichspannung am piezoelektrischen Element 10 erzeugt werden, und dadurch kann eine Migration im piezoelektrischen Element verursacht werden. Deshalb ist es wünschenswert, die Vorspann-Widerstände 28 und 29 auf Werte von etwa 1 MΩ zu setzen. Da die untere Abschneidefrequenz durch die resultierende Kapazität des piezoelektrischen Elements 10 und des Kondensators 15 und der Widerstandswerte der Vorspann-Widerstände 28 und 29 bestimmt wird, wird die Kapazität des Kondensators 15 so eingestellt, dass die Vorspann-Widerstände 28 und 29 Widerstandswerte um etwa 1 MΩ haben und ferner so, dass die untere Abschneidefrequenz einen niedrigen Wert unterhalb von zum Beispiel 10 Hz aufweist. Obwohl die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements 10 durch den zum piezoelektrischen Element 10 parallel geschalteten Einbau des Kondensators 15 verringert wird, wird dies wie oben beschrieben durch die Verstärkungszunahme der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 wettgemacht. Da ebenso eine Temperaturabhängigkeit der Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements 10 durch den parallelen Einbau des Kondensators 15 zu Tage tritt, wird ein Element 16 zur Temperaturkompensation bereitgestellt, um die Temperaturabhängigkeit der Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements 10 zu kompensieren. Die Temperaturabhängigkeit der Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements ist eine monoton zunehmende Funktion. Deshalb erhöht sich die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements 10, wenn die Temperatur zunimmt und nimmt ab, wenn die Temperatur abnimmt.
Das Element zur Temperaturkompensation 16 wird zwischen negativem Eingang des Operationsverstärkers 18 der ersten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 11 und dem negativen Eingang des Operationsverstärkers 19 der zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltung 12 eingebaut. In diesem Beispiel ist das Element zur Temperaturkompensation 16 ein Posistor. Der Posistor 16 verringert die Verstärkungen der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12, wenn die Temperatur zunimmt und erhöht diese Verstärkungen, wenn die Temperatur abnimmt. Dadurch wird die Ausgangsspannung des piezoelektrischen Elements 10 gegenüber Temperaturschwankungen stabilisiert. Da die Verstärkungsfaktoren der nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 durch ein einziges Element zur Temperaturkompensation 16 angepasst werden, kann eine Verringerung der Anzahl der Bausteine der Schaltung und eine Vereinfachung des Schaltungsaufbaus erreicht werden.
Die Referenzspannungsleitung 17 weist eine Reihenschaltung von spannungsteilenden Widerständen 30 und 31 auf, die zwischen der Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren und Masse eingebaut sind und den Pufferverstärker 32, der ein Operationsverstärker vom bipolaren Transistortyp ist. Der Pufferverstärker 32 erhält am positiven Eingang eine Spannung, die durch die spannungsteilenden Widerstände 30 und 31 dividiert wird, während sein negativer Eingang mit seinem Ausgang verbunden ist. Die Referenzspannungsschaltung 17 stellt über den Pufferverstärker 32 der Differenzverstärkungsschaltung 13 und der Vorspann-Widerstandsschaltung 14 ein Referenzpotential zur Verfügung. Dadurch kann ein Anpassen an die Ausgangsimpedanzen der nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 erreicht werden, und dadurch wird das Verhältnis der Gleichtaktunterdrückung (common mode rejection ratio) der Differenzverstärkungsschaltung 13 erhöht. Eine Betriebsspannung des Pufferverstärkers 32 für die Referenzspannung wird durch die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren bereitgestellt. Da die Ausgangssignale der Frontsensoren 6 (7) in Form von Stromänderungen über die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren an die Steuereinheit 1 ausgegeben wird, wie weiter unten beschrieben wird, werden die spannungsteilenden Widerstände 30 und 31 auf relativ hohe Werte von einigen kΩ eingestellt, so dass ein Strom, der durch die Widerstände 30 und 31 über Masse fließt, klein wird. Nebenbei sei angemerkt, dass in diesem Beispiel das Referenzpotential an die Vorspann-Widerstandsschaltung 14 mit Hilfe des Pufferverstärkers 32 angelegt wird, aber es ist genauso akzeptabel, die durch die Widerstände 30 und 31 geteilte Spannung direkt an die Vorspann-Widerstandsschaltung 14 anzulegen.
Die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren des ersten (zweiten) Frontsensors 6 (7) ist mit der ersten (zweiten) Signaleingangsschaltung 3 (4) der Steuereinheit über ein Übertragungskabel 33 verbunden, und liegt auf einer vorbestimmten konstanten Spannung, die durch eine Einheitsspannungsversorgungsleitung 34 in der Steuereinheit 1 über die Signaleingangsschaltung 3 (4) bereitgestellt wird. Unter dem Gesichtspunkt der Rauschverhinderung wird in diesem Beispiel ein doppelt geführtes und verdrilltes, sogenanntes Twisted-Pair Kabel als Übertragungskabel 33 verwendet. Der Signalausgang des Operationsverstärkers 23 der Differenzverstärkungsschaltung 13, die das Sensorausgangssignal des Frontsensors 6 (7) ausgibt, ist über einen Ausgangswiderstand 35 geerdet, und dadurch wird das Sensorausgangssignal an die Signaleingangsschaltung 3 (4) über das Twisted-Pair Kabel 33 als ein in der Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren veränderlicher Strom ausgegeben. Da übrigens die Operationsverstärker 18, 19, 23 und 32 des Frontsensors 6 (7) mit einem nahezu konstanten Strom arbeiten, beeinflusst der Versorgungsstrom der Operationsverstärker 18, 19, 23 und 32 nicht das als Stromschwankung ausgegebene Sensorsignal.
Die erste (zweite) Signaleingangsschaltung 3 (4) hat eine Stromspiegelschaltung 38, die ein Paar von Transistoren 36 und 37 und einen Nachweiswiderstand 39 aufweist. Ein Transistor 36 der Stromspiegelschaltung 38 ist mit seinem Emitter mit der Einheitsspannungsversorgungsleitung 34 verbunden und mit seinem Kollektor mit der Spannungsversorgungsleitung 22 über ein Twisted-Pair Kabel 33, und an seiner Basis ist er mit dem Kollektor und einer Basis des anderen Transistors 37 verbunden. Ein Emitter des anderen Transistors 37 ist mit der Einheitsspannungsversorgungsleitung 34 verbunden, und sein Kollektor ist über den Nachweiswiderstand 39 mit der Masse verbunden. Das Nachweissignal vom Frontsensor 6 (7) wird als Spannungssignal an den Mikrocomputer 2 über den Nachweiswiderstand 39 ausgegeben.
Wenn im Schaltkreis von 2 das piezoelektrische Element 10 überhaupt keine Beschleunigung feststellt wird, so gibt die Differenzverstärkungsschaltung 13 eine vorbe stimmte Spannung aus, die auf dem Referenzpotential der Referenzspannungsschaltung 17 basiert, und dadurch fließt ein vorbestimmter Strom über den Ausgangswiderstand 35 über Masse. Demzufolge wird ein bestimmter Strom, der dem über den Ausgangswiderstand 35 fließenden vorbestimmten Strom entspricht, über die Leitung 22 zur Spannungsversorgung der Sensoren und das Twisted-Pair Kabel 33 an die Stromversorgungsleitung für die Einheit 34 ausgegeben. In der Signaleingangsschaltung 3 (4) gibt das Paar von Transistoren 36 und 37 einen Strom an den Nachweiswiderstand 39 aus, basierend auf den Basis-Emitter Spannungen entsprechend dem bestimmten Strom, der durch die Stromversorgungsleitung für die Einheit 34 fließt. Somit wird ein vorbestimmtes Spannungssignal, das anzeigt, dass keine Beschleunigung nachgewiesen wurde, über den Nachweissensor 39 an den Mikrocomputer 2 ausgegeben. Der Mikrocomputer 2 empfängt das vorbestimmte Spannungssignal über eine A/D-Wandlung.
Wenn auf der anderen Seite das piezoelektrische Element 10 eine Beschleunigung registriert, so werden die Ausgangsspannungen an beiden Enden des piezoelektrischen Elements 10 nicht-invertierend durch die ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 bzw. 12 verstärkt, und die nicht-invertierend verstärkten Ausgangssignale werden durch die Differenzverstärkungsschaltung 13 differentiell verstärkt. Dadurch gibt die Differenzverstärkungsschaltung 13 eine Ausgangsspannung aus, die gemäß der nachgewiesenen Beschleunigung variiert, und die Ausgangsspannung wird als veränderlicher Strom über den Ausgangswiderstand 35 in die Leitung 34 zur Spannungsversorgung der Steuereinheit 1 ausgegeben. In der Signaleingangsschaltung 3 (4) variiert eine Basis-Emitter Spannung des einen Transistors 36 gemäß der Stromänderung in der Stromversorgungsleitung 34 der Steuereinheit, nämlich das Sensorausgangssignal des Frontsensors 6 (7). Dadurch gibt der andere Transistor 37 einen Kollektorstrom an den Nachweiswiderstand 39 aus, so dass eine Basis-Emitter Spannung des anderen Transistors 37 auf dem gleichen Potential ist wie die Basis-Emitter Spannung des einen Transistors 36. Dadurch wird das Nachweissignal des Frontsensors 6 (7) als ein Spannungssignal über dem Nachweiswiderstand 39 ausgegeben, und der Mikrocomputer 2 empfängt das Spannungssignal über eine A/D Wandlung. Falls der Nachweiswiderstand 39 auf den gleichen Widerstandswert wie der Ausgangswiderstand 35 des Frontsensors 6 (7) gesetzt wird, so wird durch den Nachweiswiderstand 39 na hezu die gleiche Spannung wie an beiden Enden des Ausgangswiderstands 35 ausgegeben.
Gemäß der Konfiguration der Schaltung von 2 werden die Fluktuationen des Ausgangssignals des piezoelektrischen Elements 10 aufgrund von Änderungen der Umgebungstemperatur durch die Verstärkungsanpassung der nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 11 und 12 mit Hilfe des Temperaturkompensationselements 16 kompensiert. Dadurch entstehen keine Fluktuationen des Sensorausgangssignals des Frontsensors 6 (7) aufgrund von Schwankungen der Umgebungstemperatur, selbst wenn der Frontsensor 6 (7) an einer Stelle angebracht ist, an der extreme Temperaturschwankungen auftreten, wie zum Beispiel wenn er der durch den des Fahrzeugmotor abgegebenen Wärme direkt ausgesetzt ist.
Außerdem wird durch die parallele Schaltung des Kondensators 15 mit dem piezoelektrischen Element 10 die resultierende Kapazität erhöht. Dadurch kann die untere Abschneidefrequenz herabgesenkt werden, ohne dass die Widerstandswerte der Vorspann-Widerstände 28 und 29 erhöht werden müssen. Dadurch kann der Frontsensor 6 (7) eine niedrigere Frequenzkomponente ausgeben, wodurch das Ausgangssignal des Sensors eine Entscheidung darüber, ob ein Zusammenstoß stattgefunden hat (Kollisionsentscheidung), erleichtert. Ebenso ist es nicht notwendig, die Vorspann-Widerstände 28 und 29 auf so hohe Widerstandswerte einzustellen, dass sie nicht in einer gewöhnlichen Atmosphäre verwendet werden könnten. Ferner kann die Migration im piezoelektrischen Element 10 vermieden werden, die dann auftritt, wenn die Vorspann-Widerstände 28 und 29 auf hohe Widerstandswerte eingestellt werden.
Ferner wird das Nachweissignal des Frontsensors 6 (7) an die Signaleingangsschaltung 3 der Steuereinheit 1 als Stromänderung in den Spannungsleitungen 22, 33 und 34 übertragen. Deswegen ist es nicht notwendig, dass eine Signalleitung bereitgestellt wird. Ebenso kann ein Rauschen effektiver unterdrückt werden, da es nicht notwendig ist, die Masse der Karosserie des Wagens als eine Referenzspannung zu verwenden.
Ferner wird die Signaleingangsschaltung 3 (4) der Steuereinheit 1 unter Verwendung der Stromspiegelschaltung 38, die die Transistoren 36 und 37 umfasst, gebildet. Da sich die Temperaturabhängigkeiten der Basis-Emitter Spannungen der Transistoren 36 und 37 gegenseitig aufheben, wird deswegen keine Vorrichtung zur Kompensation von Temperaturschwankungen benötigt. Da die Signaleingangsschaltung 3 (4) ferner mit einer Spannung arbeitet, die auch den Frontsensor 6 (7) versorgt, besteht keine Notwendigkeit, eine weitere Betriebsspannung bereitzustellen, und der Aufbau der Signaleingangsschaltung 3 (4) kann extrem vereinfacht werden.
Der Beschleunigungssensor 8 im Innenraum des Fahrzeuges (Innensensor) von 1 ist zusammen mit der Steuereinheit 1 in einer Bodenröhre im Inneren des Fahrzeugs vorgesehen. Der Innensensor 8 registriert eine Beschleunigung, die auf die Bodenröhre übertragen wird und gibt an den Mikrocomputer 2 ein Beschleunigungssignal aus, das repräsentativ für das Sensorausgangssignal ist. Da der Innensensor 8 in einer Bodenröhre im Fahrzeuginneren vorgesehen ist, besteht im Fall eines Zusammenstoßes, bei dem eine auf die Bodenröhre übertragene Kollisionsbeschleunigung abgeschwächt wird, die Gefahr, dass ein Aufprall durch ein Zusammenknautschen der Karosserie absorbiert wird, so dass die Aufprallbeschleunigung, die durch den Innensensor 8 registriert wird, gering ist. Jedoch kann im Fall einer Kollision, wie zum Beispiel eines Frontalzusammenstoßes, bei dem die Kollisionsbeschleunigung ohne Probleme an die Bodenröhre übertragen wird, die Kollisionsbeschleunigung frühzeitig durch den Innensensor 8 registriert werden. Als Innensensor 8 kann ein wohlbekannter Beschleunigungssensor verwendet werden.
Der Mikrocomputer 2 der Steuereinheit 1 führt die folgenden Steuerbefehle gemäß den nachfolgend beschriebenen Flussdiagrammen von 4, 5, 6 und 7 aus. Wenn das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet, so ermittelt der Mikrocomputer 2 veränderliche Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der integrierten Werte ΔVf1 und ΔVf2 der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7. Wie nachfolgend beschrieben, werden die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif auf Grundlage von integrierten Werten ΔVf1t1 und ΔVf2t1 der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 zu einem ersten Zeitpunkt t1 und von integrierten Werten ΔVf1t2 und ΔVf2t2 der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 zu einem zweiten Zeitpunkt t2 ermittelt. Wenn wenigstens eine der veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif auf Grundlage der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 größer als ein vorbestimmter Wert ΔVthdif ist, so er höht der Mikrocomputer 2 einen integrierten Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt des Innensensors 8, indem ein vorbestimmter Additionswert ΔVadd zum integrierten Wert ΔVt addiert wird. Wenn dann der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd größer als ein Schwellwert Vth ist, so gibt der Mikrocomputer 2 das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus. In dieser Ausführungsform ist der Schwellwert Vth ein vorbestimmter Wert. Wenn beide veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif niedriger als ein vorbestimmter Wert ΔVthdif sind, so entscheidet der Mikrocomputer 2, ob der integrierte Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt des Innensensors 8 größer als der Schwellwert Vth ist. Wenn dann der integrierte Wert ΔVt größer als der Schwellwert Vth ist, so gibt der Mikrocomputer 2 das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus.
3 ist ein veranschaulichendes Diagramm zur Erklärung eines Nachweises der veränderlichen Größe ΔVf1dif (ΔVf2dif) in der ersten Ausführungsform. Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so nimmt der integrierte Wert ΔVf1 (ΔVf2) des Beschleunigungssignals Gf1 (Gf2) des Frontsensors 6 (7) so wie in 3 gezeigt zu. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt t1 nach Beginn der Kollision, wird der integrierte Wert ΔVf1 (ΔVf2) des Frontsensors 6 (7) als integrierter Wert ΔVf1t1 (ΔVf2t1) beim ersten Zeitpunkt t1 ermittelt. Dann wird zu einem zweiten Zeitpunkt t2, nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer nach dem ersten Zeitpunkt t1, der integrierte Wert ΔVf1 (ΔVf2) als integrierter Wert ΔVf1t2 (ΔVf2t2) beim zweiten Zeitpunkt t2 ermittelt. Eine Differenz ΔVf1t2 – ΔVf1t1 (ΔVf2t2 – ΔVf2t1) zwischen den integrierten Werten ΔVf1t2 (ΔVf2t2) beim zweiten Zeitpunkt t2 und den integrierten Werten ΔVf1t1 (ΔVf2t1) beim ersten Zeitpunkt t1 wird berechnet, und dadurch die veränderliche Größe ΔVf1dif = ΔVf1t2 – ΔVf1t1 (ΔVf1dif = ΔVf2t2 – ΔVf2t1) ausgegeben. Die ersten und zweiten Zeitpunkte werden so festgelegt, dass ein Teil der großen Änderungen in den integrierten Werten ΔVf1 (ΔVf2) der Frontsensoren 6 (7) im Anfangsstadium einer Kollision nachgewiesen werden kann.
4, 5, 6 und 7 sind Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 von 1. Ein Verbindungspunkt A von 5 ist mit einem gleichbezeichneten Verbindungspunkt A von 4 verbunden, ein Verbindungspunkt C von 6 ist mit einem gleichbezeichneten Verbindungspunkt C von 5 verbunden, und Verbindungspunkte B und D von 7 sind mit gleichbezeichneten Verbindungspunkte B und D von 4 und 6 verbunden.
Wenn durch das Einschalten einer Zündung des Fahrzeuges (in den Figuren nicht abgebildet) eine Stromquelle zur Verfügung gestellt wird, so startet der Mikrocomputer 2 das Steuerprogramm gemäß den Flussdiagrammen der 4–7, und geht nach einer Initialisierung in einem Schritt 40 zu einem Schritt 41 über.
Im Schritt 41 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf1 des ersten Frontsensors 6, und entscheidet, ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer ist als ein Front-Referenzwert Gfo. Der Front-Referenzwert Gfo ist ein Referenzwert für die Entscheidung, ob das Beschleunigungssignal Gf1 und das Beschleunigungssignal Gf2 integriert werden sollen. Das Beschleunigungssignal Gf2 ist das Ausgangssignal des zweiten Frontsensors 7. Der Referenzwert Gfo ist so festgelegt, dass eine Integration der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 in solchen Fällen von Beschleunigungen des Fahrzeuges nicht durchgeführt wird, die nicht auf einen Zusammenstoß zurückzuführen sind, so wie sie zum Beispiel bei einem plötzlichen Bremsen usw. auftreten.
Wenn der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 im Schritt 41 größer als ein Referenzwert Gfo ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, das das Beschleunigungssignal Gf1 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und berechnet den integrierten Wert ΔVf1 des Beschleunigungssignals Gf1 in einem Schritt 42. Dann ermittelt der Mikrocomputer 2 in den Schritten 43–46 die veränderliche Größe ΔVf1dif des integrierten Wertes ΔVf1 des Beschleunigungssignals Gf1 des ersten Frontsensors 6. Im Schritt 43 wird entschieden, ob der Inhalt des ersten Soft-Timers Tf1 dem ersten Zeitpunkt t1 entspricht. Der erste Soft-Timer Tf1 wird bei der Initialisierung im Schritt 40 und in einem Schritt 50 auf "0" zurückgesetzt, und wird in einem Schritt 47 um +1 erhöht. Dadurch ist der erste Soft-Timer Tf1 ausgelegt, die Zeit zu messen, die beginnend vom Reset-Zustand "0" nach einer vom ersten Frontsensor 6 festgestellten Kollision verstrichen ist. Falls der erste Soft-Timer Tf1 beim Schritt 43 beim ersten Zeitpunkt t1 ist, so geht der Mikrocomputer in einem Schritt 44 über, speichert den integrierten Wert ΔVf1 des ersten Frontsensors 6 zu dieser Zeit als den integrierten Wert ΔVf1t1 zum ersten Zeitpunkt t1, und geht dann über in den nachfolgenden Schritt 45. Falls der erste Soft-Timer Tf1 beim Schritt 43 nicht beim ersten Zeitpunkt t1 ist, so geht der Mikro computer direkt in einem Schritt 45 über, ohne in den Schritt 44 zu gehen. Im Schritt 45 wird entschieden, ob der Inhalt des ersten Soft-Timers Tf1 der zweite Zeitpunkt t2 nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit beginnend zum ersten Zeitpunkt t1 ist. Falls der erste Soft-Timer Tf1 beim zweiten Zeitpunkt t2 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 46 über, speichert den integrierten Wert ΔVf1 des ersten Frontsensors 6 zu dieser Zeit als den integrierten Wert ΔVf1t2 zum zweiten Zeitpunkt t2. Danach ermittelt der Mikrocomputer 2 die veränderliche Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors 6 durch Subtraktion des integrierten Wertes ΔVf1t1 zum ersten Zeitpunkt t1 vom integrierten Wert ΔVf1t2 zum zweiten Zeitpunkt t2, und geht dann in den nachfolgenden Schritt 47 über. Falls der erste Soft-Timer Tf1 im Schritt 45 nicht beim zweiten Zeitpunkt ist, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 47 über, ohne in den Schritt 46 zu gehen. Im Schritt 47 wird der erste Soft-Timer Tf1 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer in einen Schritt 54 von 5 über.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 41 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 des ersten Frontsensors 6 kleiner ist als der Referenzwert Gfo, so führt der Mikrocomputer 2 eine Reset-Prozedur mit den Schritten 48–53 durch und geht in den Schritt 54 von 5 über, nachdem die Reset-Prozedur ausgeführt wurde. Im Schritt 48 der Reset-Prozedur wird entschieden, ob der integrierte Wert ΔVf1 des Beschleunigungssignals Gf1 gleich "0" ist. Wenn der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 den Referenzwert Gfo nach dem Starten des Steuerprogramms noch nicht überschritten hat, so hat der integrierte Wert ΔVf1 den ursprünglichen Wert, nämlich "0". Demzufolge kehrt der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 48 direkt in den Schritt 54 von 5 zurück. Wenn der integrierte Wert ΔVf1 nicht "0" ist, so geht der Mikrocomputer 2 vom Schritt 48 in den Schritt 49 über, und entscheidet, ob der absolute Wert des integrierten Wertes ΔVf1 größer ist als ein Front-Resetreferenzwert ΔVfo. Der Front-Resetreferenzwert ΔVfo ist ein Referenzwert, um zu entscheiden, ob der integrierte Wert ΔVf1 des ersten Frontsensors 6 und der integrierte Wert ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 auf "0" zurückgesetzt werden sollen (Reset). In dieser Ausführungsform wird der Front-Resetreferenzwert ΔVfo so festgelegt, dass a < ΔVfo < 2a gilt. "a" ist ein Subtraktionswert, wie weiter unten beschrieben wird. Wenn der absolute Wert des integrierten Wertes ΔVf1 kleiner ist als der Referenzwert ΔVto, so geht der Mikrocomputer 2 vom Schritt 49 in den Schritt 50 über, setzt den integrierten Wert ΔVf1 und den ersten Soft- Timer Tf1 auf "0" zurück (Reset), und geht über in den Schritt 54 von 5. Wenn der absolute Wert des integrierten Wertes ΔVf1 größer ist als der Referenzwert ΔVfo, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 49 in den Schritt 51 über und entscheidet, ob der integrierte Wert ΔVf1 größer ist als "0". Wenn der integrierte Wert ΔVf1 größer ist als "0", so wird der Subtraktionswert "a" vom integrierten Wert ΔVf1 im Schritt 52 abgezogen. Wenn der integrierte Wert ΔVf1 kleiner ist als "0", so wird der Subtraktionswert "a" dem integrierten Wert ΔVf1 im Schritt 53 aufaddiert. Danach kehrt der Mikrocomputer 2 zum Schritt 54 von 5 zurück.
Da die Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 durch Resonanzen usw. fluktuieren, können die Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 zeitweise kleiner werden als der Referenzwert Gfo, nachdem sie zunächst während des Nachweises einer Kollisionsbeschleunigung größer wurden als der Wert Gfo. In einem solchen Fall wird in dieser Ausführungsform ein früherer integrierter Wert nicht sofort auf "0" zurückgesetzt (Reset), sondern wird mit Hilfe des Subtraktionswertes "a" allmählich in Richtung der Reset-Position zurückgerechnet. Wenn die Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 den Referenzwert Gfo wieder überschreiten, kann deswegen der Integrationsprozess vom früheren integrierten Wert aus weitergeführt werden, und dadurch kann ein Kollisionsnachweis schnell durchgeführt werden. Unter Umständen kann der integrierte Wert ΔVf1 im Schritt 51 kleiner werden als "0", wenn zum Beispiel auf das Fahrzeug von hinten aufgefahren wird. Da der integrierte Wert ΔVf1 in einem solchen Fall einen negativen Wert annimmt, wird er in Schritt 53 in Richtung der Reset-Position berechnet. Dadurch wird das längere Vorhandensein eines instabilen Signals verhindert.
Im Schritt 41 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors 7, und entscheidet, ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als ein Front-Referenzwert Gfo. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als der Front-Referenzwert Gfo ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf2 ein durch eine Kollision hervorgerufenes Aufprallbeschleunigungssignal ist, und berechnet in einem Schritt 55 den integrierten Wert ΔVf2 des Beschleunigungssignals Gf2. Im Schritt 54 von 5 empfängt Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors. Danach stellt der Mikrocomputer 2 in den Schritten 56–59 die veränderliche Größe ΔVf2dif des integrierten Werts ΔVf2 des Beschleunigungssignals Gf2 des zweiten Frontsensors 7 fest. Im Schritt 56 wird entschieden, ob der Inhalt des zweiten Soft-Timers Tf2 dem ersten Zeitpunkt t1 entspricht. Der zweite Soft-Timer Tf2 wird bei der Initialisierung im Schritt 40 und in einem Schritt 63 auf "0" zurückgesetzt, und wird in einem Schritt 60 um +1 erhöht. Dadurch ist der zweite Soft-Timer Tf2 ausgelegt, die Zeit zu messen, die beginnend vom Reset-Zustand "0" nach einer vom zweiten Frontsensor 7 festgestellten Kollision verstrichen ist. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 beim Schritt 56 beim ersten Zeitpunkt t1 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 57 über, speichert den integrierten Wert ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 zu dieser Zeit als den integrierten Wert ΔVf2t1 zum ersten Zeitpunkt t1, und geht dann über in den nachfolgenden Schritt 58. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 beim Schritt 56 nicht beim ersten Zeitpunkt t1 ist, so geht der Mikrocomputer direkt in einem Schritt 58 über, ohne in den Schritt 57 zu gehen. Im Schritt 58 wird entschieden, ob der Inhalt des zweiten Soft-Timers Tf2 der zweite Zeitpunkt t2 ist. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 beim zweiten Zeitpunkt t2 ist, so geht der Mikrocomputer in einem Schritt 59 über, speichert den integrierten Wert ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 zu dieser Zeit als den integrierten Wert ΔVf2t2 zum zweiten Zeitpunkt t2. Danach ermittelt der Mikrocomputer die veränderliche Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7 durch Subtraktion des integrierten Wertes ΔVf2t1 zum ersten Zeitpunkt t1 vom integrierten Wert ΔVf2t2 zum zweiten Zeitpunkt t2, und geht dann in den nachfolgenden Schritt 60 über. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 im Schritt 58 nicht beim zweiten Zeitpunkt ist, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 60 über, ohne in den Schritt 59 zu gehen. Im Schritt 60 wird der zweite Soft-Timer Tf2 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 67 von 6 über.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 54 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 des zweiten Frontsensors 7 kleiner ist als der Referenzwert Gfo, so führt der Mikrocomputer 2 eine Reset-Prozedur mit den Schritten 61–66 durch und geht in den Schritt 67 von 6 über, nachdem die Reset-Prozedur ausgeführt wurde. In der Reset-Prozedur der Schritte 61–66 wird mit dem integrierten Wert ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 und dem Soft-Timer Tf2 die gleiche Prozedur durchlaufen wie in den oben beschriebenen Schritten 48–53 von 5.
Im Schritt 67 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gt des Innensensors 8, und entscheidet, ob der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt größer als ein Referenzwert Gto für den Innenraum (Innen-Referenzwert). Der Innen-Referenzwert Gto ist ein Referenzwert für die Entscheidung, ob das Beschleunigungssignal Gt integriert werden soll. Der Innen-Referenzwert Gto ist so festgelegt, dass eine Integration des Beschleunigungssignals Gt nicht durchgeführt wird in solchen Fällen von Beschleunigungen des Fahrzeuges, die nicht auf einen Zusammenstoß zurückzuführen sind, so wie sie zum Beispiel bei einem plötzlichen Bremsen usw. auftreten. Wenn im Schritt 67 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt größer ist als der Referenzwert Gto, so berechnet der Mikrocomputer 2 im Schritt 68 den integrierten Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt, ung geht dann in einen Schritt 75 von 7 über.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 67 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt kleiner ist als der Innen-Referenzwert Gto, so führt der Mikrocomputer 2 eine Reset-Prozedur mit den Schritten 69–74 durch und geht dann in einen Schritt 75 von 7 über, nachdem die Reset-Prozedur ausgeführt wurde. Im Schritt 62 der Reset-Prozedur wird entschieden, ob der integrierte Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt gleich "0" ist. Der integrierte Wert ΔVt wird in einem Schritt 68 ermittelt, wie unten beschrieben wird. Wenn der absolute Wert des Beschleunigungssignals den Referenzwert Gto nach dem Starten des Steuerprogramms noch nicht überschritten hat, so hat der integrierte Wert ΔVt den ursprünglichen Wert, nämlich "0". Demzufolge kehrt der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 62 direkt in den Schritt 61 zurück. Wenn der integrierte Wert ΔVt nicht "0" ist, so geht der Mikrocomputer 2 vom Schritt 62 in den Schritt 63 über, und entscheidet, ob der absolute Wert des integrierten Wertes ΔVt größer ist als ein Reset-Referenzwert ΔVto. Der Innenraum-Reset-Referenzwert ΔVto des Schrittes 70 ist ein Referenzwert, um zu entscheiden, ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 auf "0" zurückgesetzt werden soll (Reset), und wird ähnlich festgelegt, wie der oben beschriebene Front-Referenzwert ΔVfo.
Im Schritt 75 von 7 entscheidet der Mikrocomputer 2 ob die veränderliche Größe ΔVf1dif des integrierten Wertes ΔVf1 des ersten Frontsensors 6 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif ist. Falls die veränderliche Größe ΔVf1dif kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVdhdif ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 76 über, und ent scheidet ob die veränderliche Größe ΔVf2dif des integrierten Werts ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif ist. Falls die veränderliche Größe ΔVf2dif kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVthdif ist, d.h., falls beide veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVthdif sind, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 77 über, und entscheidet ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer als der Schwellwert Vth ist. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner als der Schwellwert Vth im Schritt 77 ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück, und die oben beschriebene Steuerprozedur wird wiederholt. Der Schwellwert Vth ist ein Schwellwert für die Entscheidung, ob das Fahrzeug einen Zusammenstoß erleidet, der es notwendig macht, dass die Vorrichtung zum Fahrzeugschutz 9 ausgelöst wird, und wird experimentell festgelegt auf Grundlage einer Kollision, die das Auslösen der Vorrichtung zum Fahrzeuginsassenschutz 9 erfordert und einer Kollision, die es nicht erfordert.
Falls keine Kollision auftritt, d.h. im Normalzustand, bleiben die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif des ersten und zweiten Frontsensors 6 und 7 in ihrem ursprünglichen Wert nämlich "0". Deshalb kehrt in diesem Fall der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 über die Schritt 75, 76 und 77 zurück. Die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif sind ebenso "0", wenn die ersten und zweiten Zeitpunkte t1 und 2 nach dem Start eines Zusammenstoßes nicht verstreichen. Falls in diesem Fall der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 unter einem Schwellwert Vth ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 über die Schritte 75, 76 und 77 zurück. In einem Fall, bei dem das Fahrzeug von hinten aufgefahren wird, werden die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif und der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 negativ, und der Mikrocomputer 2 kehrt deshalb in den Schritt 41 von 4 über die Schritte 75, 76 und 77 zurück. Integrierte Werte werden in einem solchen Fall allmählich in Reset-Richtung über eine Reset-Prozedur zurückgerechnet.
Wenn auf der anderen Seite die veränderliche Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors 6 im Schritt 75 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 78 über. Der Mikrocomputer 2 geht ebenso in den Schritt 78 über, falls die veränderliche Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif im Schritt 76 ist. Im Schritt 78 erhöht der Mikrocomputer 2 den in tegrierten Wert ΔVt des Innensensors 8 indem ein vorbestimmter Additionswert ΔVadd zu dem integrierten Wert ΔVt addiert wird, und entscheidet ob der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd größer als der Schwellwert Vth ist. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd kleiner als der Schwellwert Vth ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 78 in einen Schritt 79 über. Der Mikrocomputer 2 geht ebenso aus dem Schritt 77 in den Schritt 79 über, falls der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 den Schwellwert Vth in dem oben beschriebenen Schritt 77 überschreitet. Im Schritt 79 gibt der Mikrocomputer 2 das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur. Wenn das Kollisionsnachweissignal vom Mikrocomputer 2 bereitgestellt wird, so gibt der Auslöseschaltkreis 5 das Auslösesignal für die Vorrichtung zum Fahrzeuginsassenschutz 9 aus, und dadurch wird die Vorrichtung zum Fahrzeuginsassenschutz 9, wie zum Beispiel ein Airbag, ausgelöst.
Die ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 sind in einem vorderen Teil des Fahrzeuges vorgesehen, wie oben beschrieben. Dadurch können selbst im Fall einer schrägen Kollision oder einer Kollision, bei der das Fahrzeug abhebt, wobei die Kollisionsbeschleunigung, die auf den in einer Bodenröhre vorgesehenen Innensensor 8 übertragen wird, abgeschwächt wird, die ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 die Kollisionsbeschleunigung frühzeitig ermitteln und die Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 an die Steuereinheit 1 ausgeben. Da die Steuereinheit 1 den integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8 auf Grundlage der veränderlichen Größe ΔVf1dif oder ΔVf2dif erhöht, kann hierdurch die Kollisionsnachweisentscheidung an die Auslöseschaltung 5 ohne Verzögerung der Kollisionsentscheidung ausgegeben werden.
Ebenso wird in der ersten Ausführungsform das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 ausgegeben wenn der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 den Schwellwert Vth im Schritt 77 überschreitet, selbst wenn die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif den vorbestimmten Wert ΔVthdif nicht überschreiten. Dadurch kann in einem Fall, wie bei einem Frontalaufprall gegen eine Betonmauer, bei der die Kollisionsbeschleunigung ohne Probleme auf die Bodenröhre übertragen wird, das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 in einem frühen Stadium auf Grundlage des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8 selbst ausgegeben werden.
8 ist ein Flussdiagramm des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigt eine zweite Ausführungsform. 8 wird auf die Flussdiagramm von 4, 5 und 6 anstelle des Flussdiagramms von 7 angewandt. Die Verbindungspunkte B und D von 8 sind mit den gleichbezeichneten Verbindungspunkten B und D von 4 und 6 verbunden. Das heißt, 8 stellt zusammen mit den 4, 5 und 6 die Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 dar.
In der zweiten Ausführungsform wird, wenn irgendeine der veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif des ersten und zweiten Frontsensors 6 und 7 über dem vorbestimmten Wert ΔVthdif ist, ein Schwellwert Vth in Richtung des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8 herabgesetzt.
Der Mikrocomputer 2 geht vom Flussdiagramm von 6 in einen Schritt 80 von 8 über. Der Mikrocomputer 2 geht in einen Schritt 82 über falls die veränderliche Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors 6 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif im Schritt 80 ist, und geht ebenso in den Schritt 82 über, falls die veränderliche Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7 größer als der vorbestimmte Wert ΔVthdif in einem Schritt 81 ist. Im Schritt 82 senkt der Mikrocomputer 2 den Schwellwert Vth dadurch herab, dass ein vorbestimmter Subtraktionswert Vsub vom Schwellwert Vth abgezogen wird, und entscheidet, ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer als der herabgesenkte Schwellwert Vth – Vsub ist. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner als der herabgesenkte Schwellwert Vth – Vsub ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück. Falls der integrierte Wert ΔVt den herabgesenkten Schwellwert Vth – Vsub überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 82 in einen Schritt 83 über und gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur.
Wenn in den Schritten 80 und 81 beide veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Frontsensoren 6 und 7 kleiner als der vorbestimmte Wert ΔVthdif sind, so entscheidet der Mikrocomputer 2, wie in 7 beschrieben, ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 den Schwellwert Vth überschreitet. Der Mikrocomputer 2 geht in den Schritt 83 über, falls der integrierte Wert ΔVt größer ist als der Schwellwert Vth, und kehrt in den Schritt 41 von 4 zurück, falls der integrierte Wert ΔVt kleiner als der Schwellwert Vth ist.
Da der Schwellwert Vth anstelle des Erhöhens des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors reduziert wird, ist es gemäß der zweiten Ausführungsform möglich, das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 ohne Verzögerung der Kollisionsentscheidung auszugeben, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform.
9 ist ein Flussdiagramm des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigt eine dritte Ausführungsform. 9 wird an die Flussdiagramme von 4, 5 und 6 anstelle des Flussdiagramms von 7 angewandt. Die Endpunkte B und D von 9 sind mit den gleichbezeichneten Endpunkten B und D von 4 und 6 verbunden. Das heißt, 9 stellt das Flussdiagramm des Mikrocomputers 2 zusammen mit den 4, 5 und 6 dar.
In der dritten Ausführungsform wird aus den veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 ein großer Wert als eine veränderliche Größe ΔVdif ausgewählt, und ein Additionswert ΔVa entsprechend der veränderlichen Größe ΔVdif wird auf Grundlage eines Umrechnungsschemas berechnet. Das Umrechnungsschema stellt eine Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Additionswert ΔVa, der zu dem integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8 hinzuaddiert wird, dar. Danach wird der Additionswert ΔVa, der auf Grundlage des Umrechnungsschemas berechnet wurde, dem integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8 aufaddiert.
Der Mikrocomputer 2 geht vom Flussdiagramm von 6 in einen Schritt 9 von 9 über. Falls beide veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif des ersten und zweiten Frontsensors 6 und 7 ihren ursprünglichen Wert "0" haben, so geht der Mikrocomputer 2 über einen Schritt 90 und einen Schritt 91 in einen Schritt 92 über, und entscheidet ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer als der Schwellwert Vth ist. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner als der Schwellwert Vth ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück.
Falls wenigstens eine der veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Frontsensoren 6 und 7 nicht "0" ist, so geht der Mikrocomputer 2 vom Schritt 90 oder Schritt 91 in einen Schritt 93 über, und vergleicht die veränderliche Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors 6 und die veränderliche Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7. Falls die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 größer ist als die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 94 über, erhält die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 als die veränderliche Größe ΔVdif, und geht dann in einen Schritt 96 über. Falls die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7 größer als die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 95 über, wählt die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7 als die veränderliche Größe ΔVdif, und geht dann in den Schritt 96 über. Im Schritt 96 berechnet der Mikrocomputer 2 den Additionswert ΔVa, der der veränderlichen Größe ΔVdif entspricht, auf Grundlage des Umrechnungsschemas, das repräsentativ für die Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Additionswert ΔVa ist. Der Additionswert ΔVa ist klein, wenn die veränderliche Größe ΔVdif klein ist, und wird größer in dem Ausmaß, in dem die veränderliche Größe ΔVdif größer wird. Danach erhöht der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 97 den integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8, indem der Additionswert ΔVa der im Schritt 96 berechnet wurde, zum integrierten Wert ΔVt und entscheidet ob der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa größer als der Schwellwert Vth ist. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa kleiner als der Schwellwert Vth ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 vom Schritt 97 in einen Schritt 98 über, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur.
Falls im Schritt 92 der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 in den Schritt 98 über und gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus. Im Fall einer Kollision, bei der die Kollisionsbeschleunigung ohne Probleme auf die Bodenröhre übertragen wird, wird es dadurch möglich, das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 in einem früheren Stadium auf Grundlage des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8 selbst auszugeben.
Da der integrierte Wert ΔVt des Innensensors durch den Additionswert ΔVa erhöht wird, ist es gemäß der dritten Ausführungsform möglich, das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 ohne Verzögerung einer Kollisionsentscheidung auszugeben, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform. Ferner wird der Additionswert ΔVa gemäß der Größe der veränderlichen Größe ΔVdif ausgegeben. Das heißt, im Fall einer starken Kollision wird der Additionswert ΔVa größer, da die veränderliche Größe ΔVdif selbst größer wird. Bei einer schwachen Kollision wird der Additionswert ΔVa kleiner, da die veränderliche Größe ΔVdif selbst kleiner wird. Da es hierdurch möglich ist, den Additionswert gemäß der Stärke einer Kollision festzulegen, kann die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 genauer gesteuert werden.
Wenn die veränderliche Größe ΔVdif ein negativer Wert ist, so gibt in dieser Ausführungsform das Konversionsschema des Schrittes 96 den Wert "0" als Additionswert ΔVa aus. Dadurch wird der Additionswert ΔVa "0", wenn das Fahrzeug von hinten kollidiert wird, und der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 nimmt einen negativen Wert an. Deshalb geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 97 in den Schritt 41 von 4 zurück, und der integrierte Wert ΔVt wird allmählich in Reset-Richtung durch die oben erwähnte Reset-Prozedur zurückgerechnet.
10 ist ein Flussdiagramm des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigt eine vierte Ausführungsform. 10 wird zu den Flussdiagrammen von 4, 5 und 6 anstelle des Flussdiagramms von 7 angewandt. Die Endpunkte B und D von 10 sind mit den gleichbezeichneten Endpunkten B und D von 4 und 6 verbunden. Das heißt, 10 stellt zusammen mit den 4, 5 und 6 die Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 dar.
In der vierten Ausführungsform wird als eine veränderliche Größe ΔVdif ein großer Wert aus den veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 ausgewählt, und ein Subtraktionswert Vs entsprechend der veränderlichen Größe ΔVdif wird auf Grundlagen eines Umrechnungsschemas berechnet. Das Umrechnungsschema stellt eine Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Subtraktionswert Vs dar, der von einem Schwellwert Vth in Richtung des integrierten Werts ΔVt des Innensensors abgezogen wird. Danach wird der Subtraktionswert Vs, der auf Grundlage des Umrechnungsschemas berechnet wurde, vom Schwellwert Vth abgezogen.
Der Mikrocomputer 2 geht vom Flussdiagramm von 6 und einen Schritt 100 von 10 über. Wie in der dritten Ausführungsform beschrieben wurde, geht der Mikrocomputer 2 über die Schritte 100 und einem Schritt 101 in einen Schritt 102 über, falls beide veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif des ersten und zweiten Frontsensors 6 und 7 ihren ursprünglichen Wert "0" besitzen, und entscheidet, ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer als der Schwellwert Vth ist. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner als der Schwellwert Vth ist, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück.
Falls wenigstens eine der veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Frontsensoren 6 und 7 ungleich "0" ist, so wählt der Mikrocomputer 2, wie in der dritten Ausführungsform beschrieben, den größeren Wert der veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Sensoren 6 und 7 als die veränderliche Größe ΔVdif in den Schritten 103, 104 und 105 aus. Danach geht der Mikrocomputer 2 in den Schritt 106 über und berechnet den der veränderlichen Größe ΔVdif entsprechenden Subtraktionswert Vs auf Grundlage des Umrechnungsschemas, das die Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Subtraktionswert Vs wiedergibt. Der Subtraktionswert Vs ist klein, wenn die veränderliche Größe ΔVdif klein ist, und wird größer in dem Ausmaß, in dem die veränderliche Größe ΔVdif größer wird. Der Mikrocomputer 2 geht nach dem Schritt 106 in einen Schritt 107 über, verringert den Schwellwert Vth durch Subtrahieren des im Schritt 106 berechneten Schwellwerts Vs vom Schwellwert Vth, und entscheidet, ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer ist als der verringerte Schwellwert Vth – Vs. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner ist als der verringerte Schwellwert Vth – Vs, so geht der Mikrocomputer 2 in den Schritt 41 von 4 zurück. Falls der integrierte Wert ΔVt den herabgesetzten Schwellwert Vth – Vs überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 107 in einen Schritt 108 über, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur.
Falls der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer als der Schwellwert Vth im oben erwähnten Schritt 102 ist, so geht der Mikrocomputer 2 ebenso wie unter der dritten Ausführungsform beschrieben, aus dem Schritt 102 in den Schritt 108 über, und gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus.
Gemäß der vierten Ausführungsform, wird der Schwellwert Vth um den Subtraktionswert Vs verringert, anstatt dass der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 erhöht wird. Daher ist es ähnlich wie in der ersten Ausführungsform möglich, das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 ohne Verzögerung der Kollisionsentscheidung auszugeben. Ferner wird der Subtraktionswert Vs gemäß der Größe der veränderlichen Größe ΔVdif bestimmt. Das heißt, dass im Fall einer starken Kollision der Subtraktionswert Vs größer wird, da die veränderliche Größe ΔVdif selbst größer wird. Im Fall einer schwachen Kollision wird der Subtraktionswert Vs kleiner, da die veränderliche Größe ΔVdif selbst kleiner wird. Da es möglich ist den Subtraktionswert Vs gemäß der Stärke der Kollision auszugeben, kann hierdurch die Vorrichtung zum Fahrzeuginsassenschutz 9 exakter gesteuert werden.
Wenn die veränderliche Größe ΔVdif einen negativen Wert aufweist, so gibt das Umrechnungsschema des Schritts 106 den Wert "0" als Subtraktionswert Vs aus. Wenn auf das Fahrzeug von hinten aufgefahren wird, geht deshalb der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 107 in den Schritt 41 von 4 zurück, und der integrierte Wert ΔVt wird allmählich in Reset-Richtung durch die oben erwähnte Reset-Prozedur zurückgerechnet.
11 ist ein Schaltbild, das ein weiteres Beispiel der ersten und zweiten Frontsensoren in 1 zeigt. Gleiche Komponenten weisen in 11 und 2 die gleichen Referenzzeichen auf.
In 11 bezeichnet ein Referenzzeichen 6' (7') einen ersten (zweiten) Frontsensor. Der Frontsensor 6' (7') wird auf die Konfiguration von 1 anstelle des ersten (zweiten) Frontsensors 6 (7) von 2 angeordnet. Beim Frontsensor 6 (7') dieses Beispiels, hat eine Verstärkerschaltung, die die Ausgangsspannungen von beiden Enden des piezoelektrischen Elements 10 empfängt, erste und zweite nicht-invertierende Verstärkerschaltungen 110 und 111 mit integrierenden Funktionen und eine Differenzverstärkungsschaltung 112 mit einer integrierenden Funktion. Dadurch gibt der Frontsensor 6' (7') einen integrierten Wert eines Beschleunigungssignals als Sensorausgangssignal aus. Die ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 110 und 111 haben Kondensatoren 113 und 114, die jeweils parallel mit den Widerständen 20 und 21 geschaltet sind, zusätzlich zu dem Aufbau der ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkerschaltungen 11 und 12 von 2. Der Differenzverstärkungsschaltkreis 112 hat Kondensatoren 115 und 116, die jeweils parallel zu den Widerständen 25 und 27 geschaltet sind, zusätzlich zu dem Aufbau der Differenzverstärkungsschaltung 13 von 2. Gemäß einem solchen Aufbau wird der integrierte Wert des Beschleunigungssignals als Sensorausgangssignal von dem Frontsensor 6' (7') an den Mikrocomputer 2 von 1 ausgegeben. Aufbau und Wirkungsweise von anderen Teilen dieses Beispiels sind wie im Zusammenhang mit 2 beschrieben.
Obwohl in dem Beispiel von 11 die ersten und zweiten nicht-invertierenden Verstärkungsschaltungen 110 und 111 und die Differenzverstärkungsschaltung 112 jeweils die integrierende Funktion aufweisen, können auch entweder die erste und zweite nicht-invertierende Verstärkungsschaltung 110 und 111 oder die Differenzverstärkungsschaltung 112 die integrierende Funktion aufweisen.
12 und 13 sind Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigen eine fünfte Ausführungsform. 12 und 13 zeigen die Flussdiagramme in einem Fall, bei dem die ersten und zweiten Frontsensoren 6' und 7' in 11 genutzt werden, und diese werden auf die Flussdiagramme von 6 und 7 anstelle der Flussdiagramme von 4 und 5 angewandt. Ein Endpunkt B von 12 ist mit dem gleichbezeichneten Endpunkt B von 7 verbunden, und Endpunkte E und C von 13 sind mit dem gleichbezeichneten Endpunkten E und C von 6 und 12 verbunden. Das heißt, 12 und 13 stellen zusammen mit den 6 und 7 die Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 dar.
Wenn eine Steuerprozedur gestartet wird, so geht der Mikrocomputer 2 der Steuereinheit 1 nach einer Initialisierung im Schritt 120 in einen Schritt 121 über. Im Schritt 121 empfängt der Mikrocomputer 2 den integrierten Wert ΔVf1 eines Beschleunigungssignals des ersten Frontsensors 6', und geht in einen Schritt 122 über. Im Schritt 122 wird festgestellt, ob der integrierte Wert ΔVf1 größer ist als ein Referenzwert ΔVref. Der Referenzwert ΔVref ist ein Schwellwert um zu entscheiden, der integrierte Wert ΔVf1 ein in tegrierter Wert eines Beschleunigungssignals als Folge einer Kollision ist. Der Referenzwert ΔVref wird ebenso im Hinblick auf einen integrierten Wert ΔVf2 der das Sensorausgangssignal des zweiten Frontsensors 7' ist, angewandt. Der Referenzwert ΔVref wird z. B. auf Grundlage eines integrierten Wertes des oben beschriebenen Front-Referenzwertes Gf0 festgesetzt. Falls der integrierte Wert ΔVf1 größer als der Referenzwert ΔVref ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass der integrierte Wert ΔVf1, das durch eine Kollision verursachte Sensorausgangssignal ist, und geht in die Schritte 123–126 über, um eine veränderliche Größe ΔVf1dif des integrierten Wertes ΔVf1 des ersten Frontsensors 6' festzustellen. Beim Nachweis der veränderlichen Größe ΔVf1dif in den Schritte 123–136 wird dieselbe Prozedur wie die oben beschriebenen Nachweisprozedur der Schritte 34 bis 46 von 4 durchgeführt. Ein erster Soft-Timer Tf1 wird bei der Initialisierung im Schritt 120 und in einem Schritt 128 auf "0" zurückgesetzt, und in einem Schritt 121 um +1 erhöht. Dadurch ist der erste Soft-Timer Tf1 so eingerichtet, dass er die Zeit misst, die vom Reset-Zustand "0" verstrichen ist, wenn eine Kollision auf Grundlage des ersten Frontsensors 6' nachgewiesen wurde. Der Mikrocomputer 2 geht vom Schritt 125 oder vom Schritt 126 in der Nachweisprozedur der veränderlichen Größe ΔVf1dif in den Schritt 127 über, erhöht den ersten Soft-Timer Tf1 um +1, und geht dann in einen Schritt 129 von 13 über. Falls in dem oben erwähnten Schritt 122 der integrierte Wert ΔVf1 des ersten Frontsensors 6' kleiner als der Referenzwert ΔVref ist, so setzt der Mikrocomputer 2 den ersten Soft-Timer Tf1 im Schritt 128 auf "0" zurück, und geht in den Schritt 129 von 13 über.
Im Schritt 129 von 13 empfängt der Mikrocomputer 2 einen integrierten Wert ΔVf2 eines Beschleunigungssignals des zweiten Frontsensors 7', und geht über in einen Schritt 130. Im Schritt 130 wird festgestellt, ob der integrierte Wert ΔVf2 größer ist als der Referenzwert ΔVref. Falls der integrierte Wert ΔVf2 größer ist als der Referenzwert ΔVref, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass der integrierte Wert ΔVf2 das durch eine Kollision verursachte Sensorausgangssignal ist, und geht in die Schritte 131 bis 134 über, um eine veränderliche Größe ΔVf2dif des integrierten Wertes ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7' festzustellen. Beim Nachweis der veränderlichen Größe ΔVf2dif in den Schritten 131–134 wird dieselbe Prozedur wie beim Nachweis in den Schritten 56–59 von 5 (siehe oben) durchgeführt. Ein zweiter Soft-Timer Tf2 wird bei der Initialisierung im Schritt 120 und in einem Schritt 136 auf "0" zurückgesetzt, und in einem Schritt 135 um +1 erhöht. Dadurch ist der zweite Soft-Timer Tf2 so ausgelegt, dass er die Zeit misst, die vom Reset-Zustand "0" verstreicht, wenn eine Kollision auf Grundlage des zweiten Frontsensors 7' nachgewiesen wurde. Der Mikrocomputer 2 geht vom Schritt 133 oder vom Schritt 134 der Nachweisprozedur der veränderlichen Größe ΔVf2dif in den Schritt 135 über, erhöht den zweiten Soft-Timer Tf2 um +1, und geht dann in den Schritt 67 von 6 über. Falls im oben erwähnten Schritt 130 der integrierte Wert ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7' kleiner als der Referenzwert ΔVref ist, so setzt der Mikrocomputer 2 den zweiten Soft-Timer Tf2 im Schritt 136 auf "0" zurück, und geht über in den Schritt 67 von 6. Die Steuerprozeduren von 6 und 7 sind wie im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben.
Da gemäß der fünften Ausführungsform der Mikrocomputer 2 keine Integration und Reset-Prozedur in Bezug auf die Sensorausgangssignale der ersten und zweiten Frontsensoren 6' und 7' durchführen muss, wird eine Vereinfachung des Aufbau sowie eine Verbesserung bei der Rechengeschwindigkeit erreicht.
Obwohl in der fünften Ausführungsform der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 über die Steuerprozedur von 7 erhöht wird, soll das nicht den Umfang dieser Erfindung einschränken. Ohne dies hier explizit auszuführen, können auch die oben erwähnten Steuerprozeduren der 8, 9 oder 10 in dieser Ausführungsform angewandt werden.
14, 15 und 16 sind Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigen eine sechste Ausführungsform. Die Endpunkte F und G von 15 sind mit den gleichbezeichneten Endpunkten F und G von 14 verbunden, und die Endpunkte H und I von 16 sind mit den gleichbezeichneten Endpunkten H und I von 14 und 15 verbunden.
In der sechsten Ausführungsform wird der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 auf Grundlage von veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 erhöht.
Wenn eine Steuerprozedur gestartet wird, geht der Mikrocomputer 2 nach einer Initialisierung in einem Schritt 140 in einen Schritt 141 über. Im Schritt 141 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf1 des ersten Frontsensors 6, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer als ein Referenzwert Gfs. Der Referenzwert Gfs ist so festgesetzt, dass ein Nachweis der veränderlichen Größe Gf1dif des Beschleunigungssignals Gf1 nicht beginnt, wenn eine nicht auf eine Kollision zurückzuführende Beschleunigung des Fahrzeuges auftritt, wie z.B. nach einem plötzlichen Bremsen etc. Der Referenzwert Gfs wird ebenso auf das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors 7 angewandt. Der Referenzwert Gfs wird z. B. auf den gleichen Wert gesetzt, wie der Front-Referenzwert Gfo der ersten Ausführungsform. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer als der Referenzwert Gfs im Schritt 141 ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf1 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und geht in die Schritte 142 bis 145 über, um die veränderliche Größe Gf1dif des Beschleunigungssignals Gf1 des ersten Frontsensors 6 zu ermitteln. Bei der Ermittlung der veränderlichen Größe Gf1dif in den Schritten 142–145, wird dieselbe Prozedur durchgeführt, wie in 4 in den Schritten 43–46 im Hinblick auf das Beschleunigungssignal Gf1 durchgeführt. Das heißt, im Schritt 142 wird entschieden, ob ein erster Soft-Timer Gf1 bei einem ersten Zeitpunkt t1 ist. Der erste Soft-Timer Tf1 wird auf "0" während der Initialisierung in den Schritten 140 und in einem Schritt 148 zurückgesetzt, und um +1 in einem Schritt 146 erhöht. Dadurch ist der erste Soft-Timer Tf1 so eingerichtet, dass er die vom Reset-Zustand "0" ab verstrichene Zeit misst, wenn eine Kollision auf Grundlage des ersten Frontsensors 6' registriert wurde. Falls der erste Soft-Timer Tf1 den ersten Zeitpunkt t1 im Schritt 142 angibt, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 143 über, speichert das Beschleunigungssignal Gf1 zu diesem Zeitpunkt als ein Beschleunigungssignal Gf1t1 des ersten Zeitpunkts t1, und geht dann in einen Schritt 144 über. Falls der erste Soft-Timer Tf1 nicht den ersten Zeitpunkt t1 angibt, so geht der Mikrocomputer 2 direkt aus dem Schritt 142 in den Schritt 144 über, ohne in den Schritt 143 zu gehen. Im Schritt 144 wird entschieden, ob der erste Soft-Timer beim zweiten Zeitpunkt t2 nach Verstreichen einer vorbestimmten Zeit beginnend mit dem ersten Zeitpunkt t1 ist. Falls der erste Soft-Timer Tf1 beim zweiten Zeitpunkt t2 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 145 über, und speichert das Beschleunigungssignal Gf1 zu diesem Zeitpunkt als ein Beschleunigungssignal Gf1t2 dieses zweiten Zeitpunkts t2. Dann ermittelt der Mikrocomputer 2 die veränderliche Größe Gf1dif des Beschleunigungssignals Gf1 des ersten Frontsensors 6, indem das Beschleunigungssignal Gf1g1 beim ersten Zeitpunkt t1 vom Beschleunigungssignal Gf1t2 beim zweiten Zeitpunkt t2 abgezogen wird, und geht in den nachfolgenden Schritt 146 über. Falls der erste Soft-Timer Tf1 nicht den zweiten Zeitpunkt t2 angibt, so geht der Mikrocomputer 2 direkt vom Schritt 144 in den Schritt 146 über, ohne in den Schritt 145 zu gehen. Im Schritt 146 wird der erste Soft-Timer Tf1 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 149 über.
Falls auf der anderen Seite im Schritt 141 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 kleiner als der Referenzwert Gfs ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 147 über. Im Schritt 147 wird entschieden, ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet. Falls das Fahrzeug keine Kollision erleidet, so setzt der Mikrocomputer 2 den ersten Soft-Timer Tf1 im Schritt 148 auf "0" zurück, und geht dann in einen Schritt 149 über. Falls das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 149 über, ohne den ersten Soft-Timer Tf1 zurückzusetzen. Ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet wird auf Grundlage dessen entschieden, ob zum Beispiel ein niedriger Wert des Beschleunigungssignals Gf1 verglichen mit dem Referenzwert Gfs ein vorübergehendes Phänomen oder ein andauerndes Phänomen ist. Das heißt, falls der niedrige Wert des Beschleunigungssignals Gf1 ein vorübergehendes Phänomen ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Fahrzeug eine Kollision erleidet. Falls der niedrige Wert ein andauerndes Phänomen ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Fahrzeug keinen Zusammenstoß erleidet. Selbst wenn der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 zeitweise niedriger als der Referenzwert Gfs während einer Kollision wird, wird hierdurch der erste Soft-Timer Tf1 nicht auf "0" zurückgesetzt.
Im Schritt 149 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors 7, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als der Referenzwert Gfs. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als der Referenzwert Gfs, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf2 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und geht in die Schritte 150–153 über, um die veränderliche Größe Gf2dif des Beschleunigungssignals Gf2 des zweiten Frontsensors 7 zu ermitteln.
Bei der Ermittlung der veränderlichen Größe Gf2dif in den Schritten 150–153, wird dieselbe Prozedur wie in den Schritten 56–59 von 5 im Hinblick auf das Beschleunigungssignal Gf2 durchgeführt. Das heißt, im Schritt 150 wird entschieden, ob ein zweiter Soft-Timer Gf2 bei einem ersten Zeitpunkt t1 ist. Der zweite Soft-Timer Tf2 wird auf "0" während der Initialisierung im Schritt 140 und in einen Schritt 156 zurückgesetzt, und wird um +1 erhöht in einem Schritt 154. Dadurch ist der zweite Soft-Timer Tf2 so eingerichtet, dass er die vom Reset-Zustand "0" an nach einer Kollision, die auf Grundlage des zweiten Frontsensors 7 nachgewiesen wurde, verstrichene Zeit misst. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 beim ersten Zeitpunkt t1 im Schritt 150 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 151, speichert das Beschleunigungssignal Tf2 zu diesem Zeitpunkt als ein Beschleunigungssignal Gf2 zu diesem Zeitpunkt als ein Beschleunigungssignal Gf2t1 zum ersten Zeitpunkt t1, und geht dann in einen Schritt 152 von 15 über. Falls der zweite Soft-Timer Tf1 nicht den ersten Zeitpunkt t1 angibt, so geht der Mikrocomputer 2 direkt vom Schritt 150 in den Schritt 152 von 15, ohne in den Schritt 151 zu gehen. Im Schritt 152 von 15 wird entschieden, ob der zweite Soft-Timer Tf2 beim zweiten Zeitpunkt t2 ist. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 beim zweiten Zeitpunkt t2 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 153, und speichert das Beschleunigungssignal Tf2 zu diesem Zeitpunkt als ein Beschleunigungssignal Gf2t2 zu diesem Zeitpunkt t2. Dann ermittelt der Mikrocomputer 2 die veränderliche Größe Gf2dif des Beschleunigungssignals Gf2 des zweiten Frontsensors 7, indem er das Beschleunigungssignal Gf2t1 zum ersten Zeitpunkt t1 vom Beschleunigungssignal Gf2t2 zum zweiten Zeitpunkt t2 subtrahiert, und geht in einen noch folgenden Schritt 154 über. Falls der zweite Soft-Timer Tf2 nicht beim zweiten Zeitpunkt t2 ist, so geht der Mikrocomputer 2 direkt vom Schritt 152 in den Schritt 154 über, ohne in den Schritt 153 zu gehen. Im Schritt 154 wird der zweite Soft-Timer Tf2 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 157 über.
Falls auf der anderen Seite der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 im Schritt 149 von 14 kleiner ist als der Referenzwert Gfs, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 155 über und entscheidet, ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet. Falls das Fahrzeug keine Kollision erleidet, so setzt im Mikrocomputer 2 den zweiten Soft-Timer Tf2 im Schritt 156 auf "0" zurück, und geht dann in den Schritt 157 von 15 ü ber. Falls das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 157 von 15 über, ohne den zweiten Soft-Timer Tf2 zurückzusetzen.
Im Schritt 157 von 15 empfängt der Mikrocomputer 2 ein Beschleunigungssignal Gt des Innensensors 8, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gt größer ist als ein Referenzwert Gto. Der Referenzwert Gto ist der Innen-Referenzwert Gto, der im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt größer ist als der Referenzwert Gto, so berechnet der Mikrocomputer 2 einen integrierten Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt in einem Schritt 158, und geht dann in einen Schritt 165 von 16 über. Falls im Schritt 157 der absolute Werte des Beschleunigungssignals Gt kleiner als der Referenzwert Gto ist, so geht der Mikrocomputer 2 in eine Reset-Prozedur der Schritte 159–164 über, und geht nach der Reset-Prozedur in den Schritt 165 von 16 über. In der Reset-Prozedur der Schritt 159–164 wird dieselbe Prozedur durchgeführt, wie bei der oben beschriebenen Reset-Prozedur der Schritte 69–74 von 6.
In 16 wird auf Grundlage der veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 die gleiche Steuerprozedur wie in 7 durchgeführt. Das heißt, wenn sowohl die veränderliche Gf1dif des ersten Frontsensors 6 als auch die veränderliche Größe Gf2dif des zweiten Frontsensors 7 kleiner sind als ein vorbestimmter Wert Gthdif, und falls der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellwert Vth, so geht der Mikrocomputer 2 in den Schritt 141 von 14 über die Schritte 165, 166 und 167 zurück. Wenn wenigstens eine der veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 den vorbestimmten Wert Gthdif überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 165 oder dem Schritt 166 in einen Schritt 168 über, berechnet den integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8, indem ein vorbestimmter Additionswert ΔVadd auf den integrierten Wert ΔVt aufaddiert wird, und entscheidet ob ein integrierter Wert ΔVt + ΔVadd größer ist als der Schwellwert Vth. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd kleiner ist als der Schwellwert Vth, so geht der Mikrocomputer in den Schritt 141 von 14 zurück. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVadd den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer vom Schritt 168 in einen Schritt 169 über, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur. Falls im zuvor erwähnten Schritt 167 der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 ebenfalls vom Schritt 167 in den Schritt 169 über, und gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus. Wenn das Kollisionsnachweissignal vom Mikrocomputer 2 bereitgestellt wird, so gibt die Auslöseschaltung 5 das Auslösesignal an die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 aus, und dadurch wird die Vorrichtung im Insassenschutz 9 ausgelöst.
Gemäß der sechsten Ausführungsform wird der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 auf Grundlage der veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der Beschleunigungssignale Gf1 und Gf2 der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 erhöht. Dadurch wird das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 ohne Verzögerung der Kollisionsentscheidung ausgegeben, selbst im Fall einer Kollision, bei der eine auf den in einer Bodenröhre befindlichen Innensensor 8 übertragene Kollisionsbeschleunigung abgeschwächt wird. Ebenso wird im Fall einer Kollision wie einer Frontalkollision mit einer Betonmauer, bei der eine Kollisionsbeschleunigung ohne Probleme auf die Bodenröhre übertragen wird, selbst wenn beide veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der Frontsensoren 6 und 7 kleiner sind als der vorbestimmte Wert Gthdif, ist es möglich das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 in einem frühen Stadium auf Grundlage des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8 selbst auszugeben.
Obwohl in der sechsten Ausführungsform der integrierte Wert ΔVt des Innensensors erhöht wird, indem ein vorbestimmter Additionswert ΔVadd addiert wird, ist dadurch nicht beabsichtigt den Umfang der Erfindung einzuschränken, ohne dies explizit auszuführen, kann die gleiche Steuerprozedur wie die Prozeduren von 8, 9 oder 10 auf diese Ausführungsform angewandt werden.
17, 18, 19 und 20 sind Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigen eine siebte Ausführungsform. Ein Endpunkt K von 18 ist mit einem gleichbezeichneten Endpunkt K von 17 verbunden, ein Endpunkt M von 19 ist mit einem gleichbezeichneten Endpunkt M von 18 verbunden, und Endpunkte L und N von 20 sind mit gleichbezeichneten Endpunkten L und N von 18 und 19 verbunden.
Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so wird gemäß der siebten Ausführungsform eine veränderliche Größe ΔVf1dif (ΔVf2dif) eines integrierten Wertes ΔVf1 (ΔVf2) des Beschleunigungssignals Gf1 (Gf2) des ersten (zweiten) Frontbeschleunigungssensors 6 (7) nacheinander nachgewiesen auf Grundlage eines aktuellen integrierten Wertes ΔVf1 (ΔVf2) des Sensors 6 (7) und eines integrierten Wertes ΔVf1Δt (ΔVf2Δt) des Sensors 6 (7) vor einer vorbestimmten Zeit et. Deshalb ändert sich im Verlauf einer Kollision die veränderliche Größe ΔVf1dif (ΔVf2dif) in jedem Augenblick.
Wenn eine Steuerprozedur gestartet wird, so geht der Mikrocomputer 2 nach einer Initialisierung in einem Schritt 170 in einen Schritt 171 über. Im Schritt 171 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf1 des ersten Frontsensors 6, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer ist als ein Front-Referenzwert Gfo. Der Front-Referenzwert Gfo ist analog zu dem in der ersten Ausführungsform beschriebenen. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer als der Referenzwert Gfo ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf1 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und berechnet den integrierten Wert ΔVf1 des Beschleunigungssignals Gf1 in einem Schritt 172. Dann geht der Mikrocomputer 2 in die Schritte 173–175 über, um die veränderliche Größe ΔVf1dif des integrierten Wertes ΔVf1 des ersten Frontsensors 6 zu ermitteln.
Im Schritt 173 wird der aktuelle integrierte Wert ΔVf1, der im Schritt 172 berechnet wurde, gespeichert. In dieser Ausführungsform wird der aktuelle integrierte Wert ΔVf1 an einer Adresse auf Grundlage einer aktuellen Zeit des ersten Soft-Timers Tf1 gespeichert. In einem folgenden Schritt 174 erhält der Mikrocomputer 2 auf Grundlage der aktuellen Zeit des ersten Soft-Timers Tf1 den integrierten Wert ΔVf1Δt des ersten Frontsensors 6 zu einer vorbestimmten Zeit Δt vor der aktuellen Zeit. Falls ein Zeitpunkt vor einer vorbestimmten Zeit Δt ein Zeitpunkt vor dem Beginn der Kollision ist, so wird ein Wert "0" als integrierter Wert ΔVf1 et vor der vorbestimmten Zeit Δt ausgegeben. In einem nachfolgenden Schritt 175 ermittelt der Mikrocomputer 2 die veränderliche Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors 6, indem der integrierte Wert ΔVf1Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt vom aktuellen integrierten Wert ΔVf1 subtrahiert wird, und geht dann in einen Schritt 176 über. Im Schritt 176 wird der erste Soft-Timer Tf1 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 183 von 18. Der erstes Soft-Timer Tf1 wird auf "0" bei der Initialisierung des Schrittes 170 und in einem Schritt 179 bei einer Reset-Prozedur zurückgesetzt, und wird im Schritt 176 um +1 erhöht. Dadurch ist der erste Soft-Timer Tf1 so eingerichtet, dass er die vom Reset-Zustand "0" ab verstrichene Zeit misst, wenn eine Kollision auf Grundlage des ersten Frontsensors 6 nachgewiesen wurde. Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, wird die veränderliche Größe ΔVf1dif des sich in jedem Augenblick ändernden integrierten Wertes ΔVf1 nacheinander durch den Mikrocomputer 2 über die Schritte 172, 173, 174 und 175 ermittelt.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 171 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 kleiner als der Front-Referenzwert Gfo ist, so geht der Mikrocomputer 2 in eine Reset-Prozedur der Schritte 177–182 über, und geht nach der Reset-Prozedur in den Schritt 183 von 18 über. In der Reset-Prozedur der Schritte 177–182 wird dieselbe Prozedur durchgeführt, wie die oben erwähnte Reset-Prozedur der Schritte 48–53 in 4.
Im Schritt 183 von 18 der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors 7, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als der Front-Referenzwert Gfo. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer ist als der Referenzwert Gfo, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf2 ein durch die Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und berechnet den integrierten Wert ΔVf2 des Beschleunigungssignals Gf2 in einem Schritt 184. Danach geht der Mikrocomputer 2 in die Schritte 185–187, um die veränderliche Größe ΔVf2dif des integrierten Wertes ΔVf2 des zweiten Frontsensors 7 zu ermitteln. Im Schritt 185 wird der aktuelle integrierte Wert ΔVf2, der im Schritt 184 berechnet wurde, gespeichert. In dieser Ausführungsform wird der aktuelle integrierte Wert ΔVf2 an einer Adresse gespeichert, auf Grundlage einer aktuellen Zeit eines zweiten Soft-Timers Tf2. In einem nachfolgenden Schritt 186 erhält der Mikrocomputer 2 auf Grundlage der aktuellen Zeit des zweiten Soft-Timers Tf2 den integrierten Wert ΔVf2Δt des zweiten Frontsensors 7 vor der vorbestimmten Zeit Δt vor der aktuellen Zeit. Falls ein Zeitpunkt vor der vorbestimmten Zeit Δt ein Zeitpunkt vor dem Beginn der Kollision ist, wird dem integrierten Wert ΔVf2Δt vor der vorbestimmten Zeit et ein Wert "0" zugewiesen. In einem nachfolgenden Schritt 187 ermittelt der Mikrocomputer 2 die veränderliche Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7, indem er den integrierten Wert ΔVf2Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt vom aktuellen integrierten Wert ΔVf2 subtrahiert. Danach erhöht der Mikrocomputer 2 den zweiten Soft-Timer Tf2 in einem Schritt 188 um +1, und geht dann in einen Schritt 195 von 19. Der zweite Soft-Timer Tf2 wird auf "0" zurückgesetzt in der Initialisierung des Schrittes 170 und in einem Schritt 191 in einer Reset-Prozedur, und wird um +1 im Schritt 188 erhöht. Dadurch ist der zweite Soft-Timer Tf2 so eingerichtet, dass er die Zeit nach dem Reset-Zustand "0" nach dem Erkennen einer Kollision durch den zweiten Frontsensor 7 misst. Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, wird die veränderliche Größe ΔVf2dif des integrierten Werts ΔVf2, die sie sich in jedem Augenblick ändert, während sie durch die Schritte 184, 185, 186 und 187 geht, nacheinander ermittelt.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 183 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 kleiner ist als der Front-Referenzwert Gfo, so geht der Mikrocomputer 2 in eine Reset-Prozedur der Schritte 189–194 über, und geht nach der Reset-Prozedur in den Schritt 195 von 19 über. In der Reset-Prozedur der Schritte 189–194 wird dieselbe Prozedur durchgeführt, wie die oben erwähnte Reset-Prozedur der Schritte 61–66 in 5.
Im Schritt 195 von 19 empfängt der Mikrocomputer 2 ein Beschleunigungssignal Gt des Innensensors 8, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gt größer ist als ein Innen-Referenzwert Gto. Der Innen-Referenzwert Gto ist wie in der ersten Ausführungsform beschrieben. Falls im Schritt 195 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt größer als der Referenzwert Gto ist, so berechnet der Mikrocomputer 2 einen integrierten Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt in einem Schritt 196, und geht dann in einen Schritt 203 von 20 über.
Falls auf der anderen Seite im Schritt 195 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt kleiner ist als der Referenzwert Gto, so geht der Mikrocomputer 2 in eine Reset-Prozedur der Schritte 197–202 über, und geht nach der Reset-Prozedur in den Schritt 203 von 20 über. In der Reset-Prozedur der Schritte 197–202 wird die gleiche Pro zedur durchgeführt wie bei der oben beschriebenen Reset-Prozedur der Schritte 69–74 von 6.
Im Schritt 203 von 20 macht der Mikrocomputer 2 einen Vergleich zwischen der veränderlichen Größe ΔVf1dif des ersten Frontsensors und der veränderlichen Größe ΔVf2dif des zweiten Frontsensors 7. Falls die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 größer ist als die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 204 über, und wählt die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 als die veränderliche Größe ΔVdif, und geht dann in einen Schritt 206 über. Falls die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7 größer als die veränderliche Größe ΔVf1dif des Sensors 6 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 205, wählt die veränderliche Größe ΔVf2dif des Sensors 7 als die veränderliche Größe ΔVdif, und geht dann in den Schritt 206 über. Im Schritt 206 berechnet der Mikrocomputer 2 einen der veränderlichen Größe ΔVdif entsprechenden Additionswert ΔVa auf Grundlage eines Umrechnungsschemas, das repräsentativ für die Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Additionswert ΔVa ist. Der Additionswert ΔVa ist klein, wenn die veränderliche Größe ΔVdif klein ist, und wird größer in dem Ausmaß wie die veränderliche Größe ΔVdif größer wird. Da die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Sensoren 6 und 7, wie oben beschrieben, nacheinander ermittelt werden, ändert sich ein Wert der veränderlichen Größe ΔVdif, und dadurch ändert sich auch ein Wert des Additionswertes ΔVa. Danach erhöht der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 207 den integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8, indem er den Additionswert ΔVa, der im Schritt 206 berechnet wurde, zum integrierten Wert ΔVt addiert, und entscheidet ob ein erhöhter Wert ΔVt + ΔVa größer ist als ein Schwellwert Vth. In dieser Ausführungsform ist der Schwellwert Vth ein vorbestimmter Wert. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa kleiner ist als der Schwellwert Vth, so kehrt der Mikrocomputer 2 in den Schritt 171 von 17 zurück. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa den Schwellwert Vth überschreitet, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 207 in einen Schritt 208 über, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur.
Gemäß der siebten Ausführungsform werden die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif nacheinander ermittelt, und der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 wird durch den Additionswert ΔVa gemäß den sich in jedem Augenblick ändernden verän derlichen Größen ΔVf1dif oder ΔVf2dif erhöht. Dadurch ist es möglich die veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif genauer anzugeben. Da der Additionswert ΔVa gemäß der Höhe der veränderlichen Größe ΔVf1dif oder ΔVf2dif angegeben wird, wird der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 ebenfalls gemäß einem Ausmaß einer Kollision erhöht, und dadurch kann die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 exakter gesteuert werden.
21 ist ein Flussdiagramm des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigt eine achte Ausführungsform. 21 wird auf die Flussdiagramme von 17, 18 und 19 anstelle des Flussdiagramms von 20 angewandt. Die Endpunkte L und N von 21 sind mit den gleich bezeichneten Endpunkten L und N von 17 und 19 verbunden. Das heißt, 21 stellt zusammen mit 17, 18 und 19 die Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 dar.
In der achten Ausführungsform wird ein großer Wert unter den veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 als eine veränderliche Größe ΔVdif gewählt, und ein Subtraktionswert Vs entsprechend der veränderlichen Größe ΔVdif wird auf Grundlage eines Umrechnungsschemas berechnet. Das Umrechnungsschema repräsentiert eine Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Subtraktionswert Vs, der von einem Schwellwert Vth in Richtung eines integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8 abgezogen wird. Danach wird der auf Grundlage des Umrechnungsschemas berechnete Subtraktionswert Vs vom Schwellwert Vth subtrahiert.
Der Mikrocomputer 2 geht vom Flussdiagramm von 19 in eine Auswahlprozedur der Schritte 210–212 von 21. In den Schritten 210–212 wird ein großer Wert unter den veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 als die veränderliche Größe ΔVdif ausgewählt. Danach berechnet der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 213 den der veränderlichen Größe ΔVdif entsprechenden Subtraktionswert Vs auf Grundlage des Umrechnungsschemas, das repräsentativ für die Beziehung zwischen der veränderlichen Größe ΔVdif und dem Subtraktionswert Vs ist. Der Subtraktionswert Vs ist klein, wenn die veränderliche Größe ΔVdif klein ist, und wird größer in dem Ausmaß, wie die veränderliche Größe ΔVdif größer wird. Da die veränderli chen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der Sensoren 6 und 7, wie oben beschrieben, nacheinander ermittelt werden, ändert sich ein Wert der veränderlichen Größe ΔVdif und dadurch ändert sich auch ein Wert des Subtraktionswertes Vs. Danach reduziert in einem Schritt 214 der Mikrocomputer 2 den Schwellwert Vth, indem er den Subtraktionswert Vs, der im Schritt 213 berechnet wurde, vom Schwellwert Vth subtrahiert, und entscheidet ob der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 größer ist als der reduzierte Schwellwert Vth – Vs. Falls der integrierte Wert ΔVt kleiner ist als der reduzierte Schwellwert Vth – Vs, geht der Mikrocomputer in einen Schritt 171 von 17 über. Falls der integrierte Wert ΔVt den reduzierten Schwellwert Vth – Vs übertrifft, so geht der Mikrocomputer 2 aus dem Schritt 214 in einen Schritt 215, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur.
Gemäß der achten Ausführungsform, wird anstelle der Zunahme des integrierten Wertes ΔVt des Innensensors 8, der Schwellwert Vth durch Subtraktion der sich in jedem Augenblick ändernden veränderlichen Größen ΔVf1dif oder ΔVf2dif entsprechenden Subtraktionswert Vs reduziert. Dadurch wird der Schwellwert Vth gemäß dem Ausmaß der Kollision reduziert, und dadurch kann die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 exakter gesteuert werden.
In den siebten und achten Ausführungsformen wird auf Grundlage einer veränderlichen Größe ΔVdif, die ein großer Wert unter den veränderlichen Größen ΔVf1dif und ΔVf2dif der ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 ist, der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 erhöht oder der Schwellwert Vth erniedrigt. Jedoch soll dadurch nicht der Umfang der Erfindung eingeschränkt werden. Ohne es hier explizit aufzuführen, kann dieselbe Steuerprozedur wie die Prozedur der 7 oder 8 in diesen Ausführungsformen angewandt werden.
Obwohl in den siebten und achten Ausführungsformen die ersten und zweiten Frontsensoren 6 und 7 von 2 benutzt werden, können die siebten und achten Ausführungsformen ebenso in einem Fall angewandt werden, bei denen die ersten und zweiten Frontsensoren 6' und 7' von 11 benutzt werden. In einem solchen Fall werden die Steuerprozeduren der Schritte 173–175 von 17 in der 12 anstelle der Schritte 123–126 angewandt, und die Steuerprozedur der Schritte 185–187 von 18 in der 13 anstelle der Schritte 131–134 angewandt.
22, 23 und 24 sind Flussdiagramme des Mikrocomputers 2 von 1 und zeigen einen neunte Ausführungsform. Die Endpunkte P und Q von 23 sind mit gleichbezeichneten Endpunkten P und Q von 22 verbunden, und Endpunkte R und S von 24 sind mit gleichbezeichneten Endpunkten R und S von 23 und 22 verbunden.
Wenn in der neunten Ausführungsform das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so wird eine veränderliche Größe Gf1dif (Gf2dif) des Beschleunigungssignals Gf1 (Gf2) des ersten (zweiten) Frontsensors 6 (7) nacheinander auf Grundlage eines aktuellen Beschleunigungssignals Gf1 (Gf2) des Sensors 6 (7) und eines Beschleunigungssignals Gf1Δt (Gf2Δt) des Sensors 6 (7) vor einer vorbestimmten Zeit Δt ermittelt. Dadurch ändert sich die veränderliche Größe Gf1dif (Gf2dif) mit jedem Augenblick gemäß dem Fortlauf der Kollision.
Wenn eine Steuerprozedur gestartet wird, geht der Mikrocomputer 2 nach einer Initialisierung in einem Schritt 220 in einen Schritt 221 über. Im Schritt 221 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf1 des ersten Frontsensors 6, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer als ein Referenzwert Gfs ist. Der Referenzwert Gfs ist wie unter der sechsten Ausführungsform in 14 beschrieben. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf1 größer als der Referenzwert Gfs ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf1 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und geht in die Schritte 222–224 über, um die veränderliche Größe Gf1dif des Beschleunigungssignals Gf1 de ersten Frontsensors 6 zu ermitteln. Bei der Ermittlung der veränderlichen Größe Gf1dif in den Schritten 222–224 wird die gleiche Prozedur wie bei den in 17 beschriebenen Schritten 173–175 im Hinblick auf das Beschleunigungssignal Gf1 durchgeführten Schritten durchgeführt. Das heißt, dass im Schritt 222 das aktuelle Beschleunigungssignal Gf1 an einer Adresse gespeichert wird, die auf einer aktuellen Zeit des ersten Soft-Timers Tf1 basiert. Auf Grundlage der aktuellen Zeit des ersten Soft-Timers Tf1 wird in einem nachfolgenden Schritt 223 das Beschleunigungssignal Gf1Δt des ersten Frontsensors 6 vor der vorbestimmten Zeit Δt vor der aktuellen Zeit ermittelt. Falls ein Zeitpunkt vor der vorbestimmten Zeit Δt ein Zeitpunkt vor dem Beginn der Kollision ist, wird ein Wert "0" als das Beschleunigungssignal Gf1Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt ausgegeben. Danach ermittelt in einem Schritt 224 der Mikrocomputer die veränderliche Größe Gf1dif, indem er das Beschleunigungssignal Gf1Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt vom aktuellen Beschleunigungssignal Gf1 subtrahiert, und geht dann in einen Schritt 225 über. Im Schritt 225 wird der erste Soft-Timer Tf1 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 228 über. Der erste Soft-Timer Tf1 wird auf "0" zurückgesetzt, bei einer Initialisierung des Schrittes 220 und in einem Schritt 227, und wird im Schritt 225 um +1 erhöht. Dadurch ist der erste Soft-Timer Tf1 so ausgelegt, dass er das Verstreichen der Zeit aus einem Reset-Zustand "0" nach dem Erkennen einer Kollision durch den ersten Frontsensor 6 misst. Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, wird die veränderliche Größe Gf1dif des sich in jedem Augenblick ändernden Beschleunigungssignals Gf1 durch den Mikrocomputer 2 in den Schritten 222, 223 und 224 nacheinander ermittelt.
Wenn auf der anderen Seite im Schritt 221 der absolute Werte des Beschleunigungssignals Gf1 kleiner als der Referenzwert Gfs ist, so entscheidet der Mikrocomputer 2 im Schritt 226 ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet. Falls das Fahrzeug keine Kollision erleidet, so setzt der Mikrocomputer 2 den ersten Soft-Timer Tf1 im Schritt 227 auf "0" zurück (Reset), und geht dann in den Schritt 228 über. Falls das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 228 über, ohne den ersten Soft-Timer Tf1 zurückzusetzen (Reset). Die Entscheidung ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet wird wie in der sechsten Ausführungsform der 14–16 ermittelt.
Im Schritt 228 empfängt der Mikrocomputer 2 das Beschleunigungssignal Gf2 des zweiten Frontsensors 7 und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer als der Referenzwert Gfs ist. Falls der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 größer als der Referenzwert Gfs ist, so erkennt der Mikrocomputer 2, dass das Beschleunigungssignal Gf1 ein durch eine Kollision verursachtes Kollisionsbeschleunigungssignal ist, und geht in die Schritte 229–231 über, um die veränderliche Größe Gf2dif des Beschleunigungssignals Gf2 des zweiten Frontsensors 7 zu ermitteln. Bei der Ermittlung der veränderlichen Größe Gf2dif der Schritte 229–231 wird die gleiche Prozedur durchgeführt wie in den Schritten 185–187 von 18, mit dem Beschleunigungssignal Gf2. Das heißt, dass im Schritt 229 das aktuelle Beschleunigungssignal an einer Adresse gespeichert wird, die auf einer aktuellen Zeit des zweiten Soft-Timers Tf2 basiert. In einem nachfolgenden Schritt 230 wird auf Grundlage der aktuellen Zeit des zweiten Soft-Timers Tf2 das Beschleunigungssignal Gf2Δt des zweiten Frontsensors 7 vor der vorbestimmten Zeit Δt vor der aktuellen Zeit ermittelt. Falls ein Zeitpunkt vor der vorbestimmten Zeit Δt ein Zeitpunkt vor dem Beginn der Kollision ist, wird ein Wert "0" als das Beschleunigungssignal Gf2Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt ausgegeben. Danach ermittelt der Mikrocomputer 2 in einem Schritt 231 die veränderliche Größe Gf2dif durch Subtraktion des Beschleunigungssignals Gf2Δt vor der vorbestimmten Zeit Δt vom aktuellen Beschleunigungssignal Gf2, und geht dann in einen Schritt 232 über. Im Schritt 232 wird der zweite Soft-Timer Tf2 um +1 erhöht. Danach geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 235 über. Der zweite Soft-Timer Tf2 wird bei einer Initialisierung des Schrittes 220 und in einem Schritt 234 auf "0" zurückgesetzt, und im Schritt 232 +1 erhöht. Dadurch ist der zweite Soft-Timer Tf2 ausgelegt, dass Verstreichen der Zeit aus dem Reset-Zustand "0" nach Erkennen einer Kollision durch den zweiten Frontsensor 7 zu messen. Wenn das Fahrzeug eine Kollision erleidet, wird die veränderliche Größe Gf2dif des sich in jedem Augenblick ändernden Beschleunigungssignals Gf2 durch den Mikrocomputer 2 in den Schritten 229, 230 und 231 nacheinander ermittelt.
Falls auf der anderen Seite im Schritt 228 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gf2 kleiner als der Referenzwert Gfs ist, so entscheidet der Mikrocomputer 2 im Schritt 233 ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet. Falls das Fahrzeug keine Kollision erleidet, so setzt der Mikrocomputer 2 den zweiten Soft-Timer Tf2 in einem Schritt 234 auf "0" zurück (Reset), und geht dann in den Schritt 235 über. Falls das Fahrzeug eine Kollision erleidet, so geht der Mikrocomputer 2 direkt in den Schritt 235 ohne den zweiten Soft-Timer Tf2 zurückzusetzen (Reset). Die Entscheidung ob das Fahrzeug eine Kollision erleidet, wird wie oben beschrieben getroffen.
Im Schritt 235 empfängt der Mikrocomputer 2 ein Beschleunigungssignal Gt des Innensensors 8, und entscheidet ob ein absoluter Wert des Beschleunigungssignals Gt größer als ein Referenzwert Gto ist. Der Referenzwert Gto ist der Innen-Referenzwert Gto, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde. Falls der absolute Wert des Be schleunigungssignals Gt größer als der Referenzwert Gto ist, so berechnet der Mikrocomputer 2 einen integrierten Wert ΔVt des Beschleunigungssignals Gt in einem Schritt 236, und geht dann in einen Schritt 243 von 24 über. Falls im Schritt 235 der absolute Wert des Beschleunigungssignals Gt kleiner als der Referenzwert Gto ist, so geht der Mikrocomputer 2 in eine Reset-Prozedur der Schritte 237–242 über, und geht dann in den Schritt 243 von 24 nach der Reset-Prozedur. Bei der Reset-Prozedur der Schritte 237–242 wird dieselbe Prozedur durchgeführt, wie bei der Reset-Prozedur der Schritte 69–74 der 6.
Im Schritt 243 von 24 macht der Mikrocomputer 2 einen Vergleich zwischen der veränderlichen Größe Gf1dif des ersten Frontsensors 6 und der veränderlichen Größe Gf2 des zweiten Frontsensors 7. Falls die veränderliche Größe Gf1dif des Sensors 6 größer ist als die veränderliche Größe Gf2dif des Sensors 7, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 244, wählt die veränderliche Größe Gf1dif des Sensors 6 als eine veränderliche Größe Gdif und dann in einen Schritt 246 über. Falls die veränderliche Größe Gf2dif des Sensors 7 größer als die veränderliche Größe Gf1dif des Sensors 6 ist, so geht der Mikrocomputer 2 in einen Schritt 245 über, wählt die veränderliche Größe Gf2dif des Sensors 7 als die veränderliche Größe Gdif, und geht dann in den Schritt 246 über. Im Schritt 246 berechnet der Mikrocomputer 2 einen der veränderlichen Größe Gdif entsprechenden Additionswert ΔVa, auf Grundlage eines Umrechnungsschemas, das repräsentativ für die Beziehung zwischen der veränderlichen Größe Gdif und dem Additionswert ΔVa ist. Der Additionswert ΔVa ist klein, wenn die veränderliche Größe Gdif klein ist, und wird größer in dem Ausmaß wie die veränderliche Größe Gdif größer wird. Da die veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif der Sensoren 6 und 7 nacheinander wie oben beschrieben ermittelt werden, ändert sich ein Wert der veränderlichen Größe Gdif, und dadurch ändert sich auch ein Wert des Additionswertes ΔVa. Danach erhöht in einem Schritt 247 der Mikrocomputer 2 den integrierten Wert ΔVt des Innensensors 8 durch Addition des Additionswertes ΔVa, der im Schritt 246 ermittelt wurde, zum integrierten Wert ΔVt, und entscheidet ob ein erhöhter Wert ΔVt + ΔVa größer als ein Schwellwert Vth ist. In dieser Ausführungsform ist der Schwellwert Vth ein vorbestimmter Wert. Falls der erhöhte Wert ΔVt + ΔVa kleiner als der Schwellwert Vth ist, so geht der Mikrocomputer 2 in den Schritt 221 von 22 zurück, und die oben erwähnte Steuerprozedur wird wiederholt. Falls der integrierte Wert ΔVt + ΔVa den Schwellwert Vth über schreitet, so geht der Mikrocomputer 2 von einem Schritt 247 zu einem Schritt 248 über, gibt das Kollisionsnachweissignal an die Auslöseschaltung 5 aus, und beendet die Steuerprozedur. Wenn das Kollisionsnachweissignal durch den Mikrocomputer 2 bereitgestellt wird, so gibt die Auslöseschaltung 5 ein Auslösesignal an die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 aus, und dadurch wird die Vorrichtung zum Insassenschutz 9, wie z.B. ein Airbag ausgelöst.
Gemäß der neunten Ausführungsform werden die veränderlichen Größen Gf1dif und Gf2dif des Beschleunigungssignals Gf12 und Gf2 des ersten und zweiten Beschleunigungssensors 6 und 7 nacheinander ermittelt, und der integrierte Wert ΔVt des Innensensors wird durch den Additionswert ΔVa erhöht, der den sich in jedem Augenblick ändernden veränderlichen Größen Gf1dif oder Gf2dif entspricht. Da dadurch der integrierte Wert ΔVt des Innensensors 8 gemäß dem Ausmaß der Kollision erhöht wird, kann die Vorrichtung zum Insassenschutz 9 exakter gesteuert werden.
Obwohl in der neunten Ausführungsform der integrierte Wert ΔVt des Innensensors auf Grundlage eines Umrechnungsschemas berechnet wird, ist hierdurch nicht beabsichtigt den Umfang der Erfindung einzuschränken. Ohne es hier explizit aufzuführen, kann die gleiche Steuerprozedur wie von 7, 8 oder 21 in dieser Ausführungsform angewandt werden.
Obwohl in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen zwei Frontsensoren verwendet werden, ist dadurch nicht beabsichtigt den Umfang der Erfindung einzuschränken. Die Anzahl der Frontsensoren kann eins oder auch mehr als zwei sein. Wenn nur ein Frontsensor benutzt wird, ist es wünschenswert, dass der Frontsensor in einem mittigen Bereich der Fahrzeugfront vorgesehen ist, der Aufprall durch eine Kollision ohne Probleme absorbiert werden kann, z.B. nahe eines Kühlers wie in einem mittleren Teil einer Kühlerhalterung zum Halten eines Kühlers. Da dies ein relativ weicher Teil der Fahrzeugkarosserie ist, kann ein Aufprall durch eine Kollision ohne Probleme absorbiert werden, und die Übertragung einer Kollisionsbeschleunigung auf die Bodenröhre des Fahrzeuges neigt dazu, abgeschwächt zu werden. Wenn der Frontsensor in einem solchen Teil vorgesehen ist, kann im Fall einer Kollision bei der die Übertragung der Kollisionsbeschleunigung auf die Bodenröhre abgeschwächt wird, z.B. bei einem Frontalauf prall, bei dem ein vorderer Teil der Fahrzeugfront gegen einen Masten, wie z.B. einen Lichtmasten, aufprallt, und bei einem Aufprall, bei dem die Fahrzeugfront unter einen hinteren Teil eines Lastwagens gerät usw., die Kollisionsbeschleunigung ohne Probleme nachgewiesen werden. Ohne dies hier explizit auszuführen, kann der wie oben beschrieben angebrachte Frontsensor in jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angebracht werden.
Aus dem vorangehenden ist offensichtlich, dass eine neue und verbesserte Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz gefunden wurde. Selbstverständlich dienen die beschriebenen Ausführungsformen lediglich zur Veranschaulichung und es ist dadurch nicht beabsichtigt den Umfang der Erfindung einschränken. Stattdessen wird in diesem Zusammenhang auf den durch die nachfolgenden Patentansprüche abgedeckten Schutzumfang der Erfindung hingewiesen.

Claims

Eine Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz, die einen Innensensor (8) aufweist, der in einem Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges zu ermitteln und ein dafür repräsentatives Beschleunigungssignal auszugeben, umfassend: wenigstens einen Frontsensor (6, 7), der in einem Frontbereich des Fahrzeugs vorgesehen ist um eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu messen und um ein Sensorausgangssignal auszugeben, das sich mit einer gemessenen Beschleunigung ändert; und eine Steuereinheit (1), die mit dem Innensensor (8) und dem Frontsensor (6, 7) verbunden ist, zum Empfangen des Beschleunigungssignals des Innensensors (8) und des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) einen integrierten Wert (ΔVt) einer vom Innensensor (8) gemessenen Beschleunigung berechnet, und die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) einen ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) überschreitet, wobei die Steuereinheit (1) ein erstes Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7), das zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt (t₁) nach dem Beginn einer Kollision empfangen wird, und ein zweites Sensorausgangsignal des selben Frontsensors (6, 7), das zu einem zweiten Zeitpunkt (t₂) nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach dem ersten vorbestimmten Zeitpunkt (t₁) empfangen wird, ermittelt, wenn ein von einer Kollision des Fahrzeugs verursachtes Sensorausgangssignal vom Frontsensor (6, 7) empfangen wird, wobei die Steuereinheit (1) eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7) berechnet, die eine Differenz zwischen einem integrierten Wert der Beschleunigung, der auf dem ersten Sensorausgangssignal basiert, und einem integrierten Wert der Beschleunigung, der auf dem zweiten Sensorausgangssignal basiert, repräsen tiert, und den integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors (6, 7) erhöht.
Eine Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz, die einen Innensensor (8) aufweist, der in einem Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges zu ermitteln und ein dafür repräsentatives Beschleunigungssignal auszugeben, umfassend: wenigstens einen Frontsensor (6, 7), der in einem Frontbereich des Fahrzeugs vorgesehen ist um eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu messen und um ein Sensorausgangssignal auszugeben, das sich mit einer gemessenen Beschleunigung ändert; und eine Steuereinheit (1), die mit dem Innensensor (8) und dem Frontsensor (6, 7) verbunden ist, zum Empfangen des Beschleunigungssignals des Innensensors (8) und des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) einen integrierten Wert (ΔVt) einer vom Innensensor (8) gemessenen Beschleunigung berechnet, und die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) einen ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) überschreitet, wobei die Steuereinheit (1), wenn ein von einer Kollision des Fahrzeugs verursachtes Sensorausgangssignal vom Frontsensor (6, 7) empfangen wird, ein momentanes Sensorausgangssignal, das vom Frontsensor (6, 7) empfangen wird, geordnet abspeichert und immer dann ein Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) vor einer vorbestimmten Zeit (Δt) herausnimmt, wenn das momentane Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) abgespeichert wird, wobei die Steuereinheit (1) eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7) berechnet, die eine Differenz zwischen einem Wert, der auf dem momentanen Sensorausgangssignal basiert, und einem Wert, der auf dem Sensorausgangssignal vor einer vorbestimmten Zeit (Δt) basiert, repräsentiert.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (1) den integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors (6,7) erhöht.
Eine Steuervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit (1) den ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors in die Richtung des integrierten Werts (ΔVt) des Innensensors herabsetzt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Frontsensor (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) den integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) durch Addition eines vorbestimmten Additionswerts (ΔVadd) zum integrierten Wert (ΔVt) erhöht, wenn die veränderliche Größe des Frontsensors (6,7) größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Steuereinheit (1) die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) des Innensensors (8) größer als der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) ist, auch wenn die veränderliche Größe des Frontsensors (6,7) nicht größer als der zweite vorbestimmte Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, mit mehreren Frontsensoren (6, 7), wobei: die Steuereinheit (1) die veränderliche Größe jedes Frontsensors (6, 7) ermittelt, und die Steuereinheit (1) den integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) erhöht, indem ein vorbestimmter Additionswert (ΔVadd) zum integrierten Wert (ΔVt) addiert wird, wenn wenigstens eine der veränderlichen Größen der Frontsensoren (6, 7) größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (1) die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) des Innensensors (8) größer als der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) ist, auch wenn die veränderlichen Größen der Frontsensoren (6, 7) größer als der zweite vorbestimmte Schwellwert sind.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 mit einem Frontsensor (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) ein Umrechnungsschema zur Berechnung eines Additionswerts (ΔVa) aus einer veränderlichen Größe eines Frontsensors (6, 7) beinhaltet, wobei der berechnete Additionswert (ΔVa) zunimmt, wenn die veränderliche Größe zunimmt, und die Steuereinheit (1) mit Hilfe des Umrechnungsschemas einen Additionswert (ΔVa) aus der veränderlichen Größe des Frontsensors (6, 7) berechnet, und diesen Additionswert (ΔVa) zum integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) addiert, so dass der integrierte Wert (ΔVt) erhöht wird.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 mit mehreren Frontsensoren (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) ein Umrechnungsschema zur Berechnung eines Additionswerts (ΔVa) aus einer veränderlichen Größe eines Frontsensors (6, 7) beinhaltet, wobei der berechnete Additionswert (ΔVa) zunimmt, wenn die veränderliche Größe zunimmt, und die Steuereinheit (1) die veränderliche Größe jedes Frontsensors (6, 7) bestimmt, die veränderliche Größe mit dem größten Wert auswählt, einen Additionswert (ΔVa) aus der ausgewählten veränderlichen Größe berechnet, und den Additionswert (ΔVa) zum integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) addiert, so dass der integrierte Wert (ΔVt) erhöht wird.
Eine Steuervorrichtung für eine Vorrichtung zum Insassenschutz, die einen Innensensor (8) aufweist, der in einem Innenraum eines Fahrzeugs vorgesehen ist, um eine Beschleunigung des Fahrzeuges zu ermitteln und ein dafür repräsentatives Beschleunigungssignal auszugeben, umfassend: wenigstens einen Frontsensor (6, 7), der in einem Frontbereich des Fahrzeugs vorgesehen ist um eine Beschleunigung des Fahrzeugs zu messen und um ein Sensorausgangssignal auszugeben, das sich mit einer gemessenen Beschleunigung ändert; und eine Steuereinheit (1), die mit dem Innensensor (8) und dem Frontsensor (6, 7) verbunden ist, zum Empfangen des Beschleunigungssignals des Innensensors (8) und des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) einen integrierten Wert (ΔVt) einer vom Innensensor (8) gemessenen Beschleunigung berechnet, und die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) einen ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) überschreitet, wobei die Steuereinheit (1) ein erstes Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7), das zu einem ersten vorbestimmten Zeitpunkt (t₁) nach dem Beginn einer Kollision empfangen wird, und ein zweites Sensorausgangsignal des Frontsensors (6, 7), das zu einem zweiten Zeitpunkt (t₂) nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeit nach dem ersten vorbestimmten Zeitpunkt (t₁) empfangen wird, ermittelt, wenn ein von einer Kollision des Fahrzeugs verursachtes Sensorausgangssignal vom Frontsensor (6, 7) empfangen wird, wobei die Steuereinheit (1) eine veränderliche Größe des Sensorausgangssignals des Frontsensors (6, 7) berechnet, die eine Differenz zwischen einem Wert, der auf dem ersten Sensorausgangssignal basiert, und einem Wert, der auf dem zweiten Sensorausgangssignal basiert, repräsentiert, und den ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) auf Grundlage der veränderlichen Größe des Frontsensors (6, 7) in die Richtung des integrierten Werts (ΔVt) des Innensensors (8) herabsetzt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 11 mit einem Frontsensor (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) den ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) durch Subtraktion eines vorbestimmten Subtraktionswerts (Vsub) vom ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) herabsetzt, wenn die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Steuereinheit (1) die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) des Innensensors (8) größer als der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) ist, auch wenn die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) nicht größer als der zweite vorbestimmte Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 11, mit mehreren Frontsensoren (6, 7), wobei: die Steuereinheit (1) die veränderliche Größe jedes Frontsensors (6, 7) ermittelt, und die Steuereinheit (1) den ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) herabsetzt, indem ein vorbestimmter Subtraktionswert (Vsub) vom ersten vorbestimmte Schwellwert (Vth) abgezogen wird, wenn wenigstens eine der veränderlichen Größen der Frontsensoren (6, 7) größer als ein zweiter vorbestimmter Schwellwert ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Steuereinheit (1) die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) des Innensensors (8) größer als der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) ist, auch wenn die veränderlichen Größen der Frontsensoren (6, 7) nicht größer als der zweite vorbestimmte Schwellwert sind.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 11 mit einem Frontsensor (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) ein Umrechnungsschema zum Berechnen eines Subtraktionswerts (Vs) aus einer veränderlichen Größe eines Frontsensors (6, 7) beinhaltet, wobei der berechnete Subtraktionswert (Vs) zunimmt, wenn die veränderliche Größe zunimmt, und die Steuereinheit den Subtraktionswert (Vs) aus der veränderlichen Größe des Frontsensors (6, 7) mit Hilfe des Umrechnungsschemas berechnet, und den Subtraktionswert (Vs) vom ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) subtrahiert, so dass der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) herabgesetzt wird.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 4 oder 11 mit mehreren Frontsensoren (6, 7), wobei die Steuereinheit (1) ein Umrechnungsschema zum Berechnen eines Subtraktionswerts (Vs) aus einer veränderlichen Größe eines Frontsensors (6, 7) umfasst, wobei der berechnete Subtraktionswert (Vs) zunimmt, wenn die veränderliche Größe zunimmt, und die Steuereinheit (1) die veränderliche Größe jedes Frontsensors (6, 7) bestimmt, die veränderliche Größe mit dem größten Wert auswählt, einen Subtraktionswert (Vs) aus der ausgewählten veränderlichen Größe berechnet, und den Subtraktionswert (Vs) von dem ersten vorbestimmten Schwellwert (Vth) subtrahiert, so dass der erste vorbestimmte Schwellwert (Vth) herabgesetzt wird.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, wobei die Steuereinrichtung (1) die Vorrichtung zum Insassenschutz (9) auch vor dem zweiten Zeitpunkt (t2) betätigt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) des Innensensors (8) größer als der erste vorbestimmte Schwellwert (ΔVth) ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 11, wobei die Steuereinheit (1) den integrierten Wert (ΔVt) des Innensensors (8) berechnet, wenn eine vom Innensensor (8) gemessene Beschleunigung größer als ein dritter vorbestimmter Schwellwert (Gto) ist, den integrierten Wert (ΔVt) auf den Wert Null zurücksetzt, wenn der integrierte Wert (ΔVt) einen von Null verschiedenen Wert hat, die vom Innensensor (8) gemessene Beschleunigung kleiner als der dritte vorbestimmte Schwellwert (Gto) ist, und der Betrag des integrierten Werts (ΔVt) kleiner als ein vierter vorbestimmter Schwellwert (ΔVto) ist, eine vorbestimmte Konstante (a) zum integrierten Wert (ΔVt) addiert oder von diesem subtrahiert, so dass dessen Betrag herabgesetzt wird, wenn die vom Innensensor (8) gemessene Beschleunigung kleiner als der dritte vorbestimmte Schwellwert (Gto) ist, und der Betrag des integrierten Werts (ΔVt) größer als der vierte vorbestimmte Schwellwert (ΔVto) ist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, wobei die Steuereinheit (1) einen fünften vorbestimmten Schwellwert aufweist, um zu entscheiden, dass ein Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein Sensorausgangssignal ist, das durch eine Kollision verursacht wurde, und, wenn das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) größer als der fünfte vorbestimmte Schwellwert ist, und die Steuereinheit (1) zusätzlich mindestens einen Soft-Timer (Tf1, Tf2) zum Bestimmten des ersten vorbestimmten Zeitpunkts (t₁) und des zweiten vorbestimmten Zeitpunkts (t₂) aufweist.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Steuereinheit (1) einen fünften vorbestimmten Schwellwert aufweist, um zu entscheiden, dass ein Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein Sensorausgangssignal ist, das durch eine Kollision verursacht wurde, wenn das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) größer als der fünfte vorbestimmte Schwellwert ist, und die Steuereinheit (1) zusätzlich mindestens einen Soft-Timer (Tf1, Tf2) aufweist, um das Sensorausgangssignal vor der vorbestimmten Zeit (Δt) herauszunehmen.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein für eine vom Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung repräsentatives Beschleunigungssignal ist, und die Steuereinheit (1) das Beschleunigungssignal vom Frontsensor (6, 7) integriert, integrierte Werte des Beschleunigungssignals für die auf dem ersten und dem zweiten Sensorausgangssignal basierenden Werte verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem integrierten Wert des Beschleunigungssignals bestimmt.
Die Steuereinrichtung nach Anspruch 3 und 4, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein für eine Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung repräsentatives Beschleunigungssignal ist, und die Steuereinheit (1) das Beschleunigungssignal vom Frontsensor (6, 7) integriert, integrierte Werte des Beschleunigungssignals für den auf dem momentanen Sensorausgangssignal basierenden Wert und den auf dem Sensorausgangssignal vor einer vorbestimmten Zeit (et) basierenden Wert verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem integrierten Wert des Beschleunigungssignals bestimmt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein für eine Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung repräsentatives Beschleunigungssignal ist, und die Steuereinheit (1) das Beschleunigungssignal vom Frontsensor (6, 7) für die auf dem ersten und dem zweiten Sensorausgangssignal basierenden Werte verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem Beschleunigungssignal bestimmt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein für eine vom Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung repräsentatives Beschleunigungssignal ist, und die Steuereinheit (1) das Beschleunigungssignal des Frontsensors (6, 7) für den auf dem momentanen Sensorausgangssignal basierenden Wert und den auf dem Sensorausgangssignal vor einer vorbestimmten Zeit (Δt) basierenden Wert verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem Beschleunigungssignal bestimmt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 11, wobei der Frontsensor (6, 7) umfasst: ein piezoelektrisches Element (10), um die Beschleunigung zu ermitteln; eine Verstärkungsschaltung (11, 12, 13), um die an beiden Enden des piezoelektrischen Elements (10) anliegenden Ausgangsspannungen zu empfangen, und um das Sensorausgangssignal auszugeben, indem die Ausgangsspannungen des piezoelektrischen Elements (10) differenzverstärkt werden; eine Vorspannwiderstandsschaltung (14), die an einem Eingang der Verstärkungsschaltung vorgesehen ist; einen Kondensator (15), der parallel zum piezoelektrischen Element (10) geschaltet ist, um eine untere Abschneidefrequenz herabzusetzen, ohne dass die Widerstandswerte der Vorspannwiderstandsschaltung (14) erhöht werden; eine Vorrichtung zur Temperaturkompensation (16), um eine Verstärkung der Verstärkungsschaltung (11, 12, 13) anzupassen, so dass eine Temperaturabhängigkeit des Ausgangssignals des piezoelektrischen Elements (10) kompensiert wird; eine Referenzspannungsschaltung (17), um der Verstärkungsschaltung (11, 12, 13) und der Vorspannwiderstandsschaltung (14) eine Referenzspannung bereitzustellen.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 11, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein integriertes Signal eines Beschleunigungssignal ist, das repräsentativ für eine vom Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung ist, und die Steuereinheit (1) das integrierte Signal des Frontsensors (6, 7) für die auf dem ersten und dem zweiten Sensorausgangssignal basierenden Werte verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem integrierten Signal bestimmt.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Sensorausgangssignal des Frontsensors (6, 7) ein integriertes Signal eines Beschleunigungssignals ist, das repräsentativ für eine vom Frontsensor (6, 7) gemessene Beschleunigung ist, und die Steuereinheit (1) das integrierte Signal des Frontsensors (6, 7) für den auf dem momentanen Sensorausgangssignal basierenden Wert und den auf dem Sensorausgangssignal vor eine vorbestimmten Zeit (Δt) basierenden Wert verwendet, und die veränderliche Größe des Frontsensors (6, 7) aus dem integrierten Signal bestimmt.
Die Steuervorrichtung von Anspruch 27 oder 28, wobei der Frontsensor (6, 7) umfasst: ein piezoelektrisches Element (10) um die Beschleunigung zu ermitteln; eine Verstärkungsschaltung (110, 111, 112) um die Ausgangsspannungen an beiden Enden des piezoelektrischen Elements (10) zu empfangen, um die Ausgangsspannungen des piezoelektrischen Elements (10) differentiell zu verstärken und zu integrieren, und um den integrierten Wert des Beschleunigungssignals auszugeben; eine Vorspannwiderstandsschaltung (14), die an einem Eingang der Verstärkungsschaltung (110, 111, 112) vorgesehen ist; einen Kondensator (15), der parallel zum piezoelektrischen Element (10) geschaltet ist, um eine untere Abschneidefrequenz zu erniedrigen, ohne dass die Widerstandswerte der Vorspannwiderstandsschaltung (14) erhöht werden; eine Vorrichtung zur Temperaturkompensation (16), um eine Verstärkung der Verstärkungsschaltung (110, 111, 112) anzupassen, so dass die Temperaturabhängigkeit des Ausgangssignals des piezoelektrischen Elements (10) kompensiert wird; eine Referenzspannungsschaltung (17), um der Verstärkungsschaltung (110, 111, 112) und der Vorspannwiderstandsschaltung (14) eine Referenzspannung bereitzustellen.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 7, 8, 10, 14, 15 oder 17, umfassend erste (6) und zweite (7) Frontsensoren (6, 7), wobei die ersten und zweiten Frontsensoren (6, 7) in der Nähe von linken und rechten Teilbereichen eines Kühlers an einer Fahrzeugfront vorgesehen sind.
Die Steuervorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 oder 11, wobei ein Frontsensor in der Nähe eines Kühlers in einem mittleren Teil einer Fahrzeugfront vorgesehen ist.